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精準捕獲CTCs，稀有細胞分離的“神”級助手

閱讀：808 發布時間：2024-1-31

腫瘤的轉移和擴散主要是通過循環腫瘤細胞（CTCs）實現的。這些CTCs會從生長中的腫瘤中由于機械損傷等原因不斷脫離，然后在血液中進行傳播擴散。盡管大部分CTCs在進入外周血后會發生凋亡或被吞噬，但仍有少數能夠逃逸這些防御機制，最終在新的部位形成轉移灶。大量實驗證明，CTCs的出現與晚期癌癥患者的預后密切相關。

CTCs檢測作為一種簡單的血液檢測，可隨時獲取用于評估患者的預后。然而，由于CTCs極為稀少，往往是上萬個細胞中才能找到一個，因此它們的分離和捕獲需要極其精準的技術。

CellCelector Flex全自動無損細胞分離系統就是這樣的挑取神器！

圖1. CellCelector Flex挑取CTCs流程

在抽血后1小時內，使用細胞分離試劑盒富集患者來源的 CTCs。利用不同Marker對富集的CTCs進行染色后，通過CellCelector Flex分離出單個細胞或 CTCs 簇，并將其放入含有裂解液的PCR管內進行下游分析。得益于CellCelector Flex在挑取和接種細胞過程中對細胞無損傷，這些細胞還可以被嫁接到小鼠體內，用于建立腫瘤模型。

Nature 夜間腫瘤更有轉移能力[1]

蘇黎世聯邦理工學院的Nicola Aceto團隊首次在乳腺癌患者和小鼠乳腺癌模型中觀察到循環腫瘤細胞（CTCs）生成動力學的模式。他們研究發現，大多數自發的CTCs內滲事件都發生在睡眠期間，而且在休息時生成的CTCs比活動時生成的CTCs更易發生轉移。

文章對CTCs進行了分類，將其分為三種：單個CTC（Single CTC）,CTC簇（CTC Clusters），以及CTC-白細胞簇(CTC-WBC)，而CTC-白細胞簇的轉移能力和殺傷更大。

圖2. 左圖展示了三種CTCs的CellCelector Flex圖像，可以通過CellCelector Flex的軟件設定細胞大小和熒光閾值等對三種CTC進行區分，并進行挑取；

右圖展示了CTC-WBC嫁接到小鼠后，相較于其他類型的CTCs，展現出了更強的殺傷力

通過CellCelector Flex挑取三種循環腫瘤細胞，并將其移植到小鼠體內。研究表明，夜間睡眠期間產生的乳腺癌循環腫瘤細胞很容易轉移，而白天活動期間產生的循環腫瘤細胞則缺乏轉移能力。

圖3. 左圖：將ZT4（夜間）的三種CTCs用Cellcelector挑取后，嫁接到小鼠上；右圖：通過生物發光成像發現夜間的CTCs具有更強的轉移能力

研究團隊對這些循環腫瘤細胞用CellCelector Flex進行挑取后，對它們進行了單細胞RNA測序分析。結果顯示，有絲分裂相關基因在夜間睡眠期間的CTCs中顯著上調，與白天CTCs相比，在夜間脫離腫瘤的循環腫瘤細胞分裂得更快，因此更可能形成腫瘤轉移。

圖4. 夜間細胞分裂相關基因表達多

Cancers 斑馬魚中研究CTCs的轉移[2]

目前用于研究腫瘤早期擴散的小鼠異種移植模型存在局限性，因此需要另一種動物模型進行替代。斑馬魚已成為研究人類疾病包括癌癥轉移的寶貴工具。最近發表在《Cancers》上的一篇文章中提出了一種新的工作流程，將CTCs注入斑馬魚胚胎，為研究CTCs在斑馬魚中的轉移潛能提供了一個重要的模型。文章中利用CellCelector Flex不同孔徑的毛細管技術和精密的機械臂轉移技術成功將挑取到的CTCs注射到斑馬魚中，并測試了細胞在斑馬魚胚胎中的分布和存活情況。

將EGFP標記的MDA-MB-231細胞注射到斑馬魚胚胎中。注射的細胞分散到斑馬魚胚胎的各個區域，包括頭部、軀干和尾巴。在 1 dpi（注射天數）時，平均有38.6±14.8個細胞播散到頭部區域，30±15.5個細胞播散到軀干區域，123 ±31.4個細胞播散到尾部區域，尾部擴散的CTCs最多，這可能和尾部是血液形成部位有關。然而，在3dpi時，只有30±20.5個細胞位于頭部，16.3±10.2個細胞位于軀干，46.3±19.5個細胞位于尾部。這表明大約 50% 的注射細胞在1 到3dpi之間死亡并消失，與頭部區域相比，軀干和尾部區域丟失的細胞更多。