循环肿瘤细胞多癌检测新策略:靶向癌胚硫酸软骨素的平台无关性技术研究

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:npj Precision Oncology 6.8

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  为解决传统 CTC 检测局限于上皮癌、易受表型变化影响等问题,研究人员开展靶向癌胚硫酸软骨素(ofCS)的 CTC 检测研究。利用 rVAR2 - 葡聚糖复合物,在多癌患者血样中检出 ofCS+ CTC,健康对照未检出,为多癌种 CTC 检测提供新方向。

  
癌症的早期诊断与精准治疗一直是医学领域的难题,循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells, CTCs)作为液体活检的重要生物标志物,能为癌症的诊断、预后评估和疗效监测提供关键信息。然而,传统的 CTC 检测平台主要依赖上皮细胞粘附分子(EpCAM)等上皮标志物,仅适用于上皮癌,且易受上皮 - 间质转化(EMT)等表型变化影响,难以检测非上皮来源或低表达上皮标志物的肿瘤细胞。此外,这类技术通常需要专门设备进行标准化检测,限制了其在不同癌症类型和医疗环境中的临床应用。因此,开发一种不依赖肿瘤来源和表型变化的通用型 CTC 检测方法成为迫切需求。

丹麦哥本哈根大学等机构的研究人员针对这一挑战,开展了以癌胚硫酸软骨素(Oncofetal Chondroitin Sulfate, ofCS)为靶点的 CTC 检测研究。他们发现,ofCS 作为一种在胎儿发育和肿瘤发生中共享的糖胺聚糖结构,广泛表达于多种恶性肿瘤细胞表面,且不受单一蛋白表达变化的影响。研究团队开发了一种基于 ofCS 靶向的平台无关性 CTC 检测策略,并将相关成果发表在《npj Precision Oncology》。

该研究主要采用以下关键技术方法:

  1. 样本队列:纳入两个独立队列,包括晚期癌症患者(含上皮和非上皮肿瘤)和疑似癌症但未确诊的门诊患者(DOC 队列),并以健康志愿者作为对照。
  2. rVAR2 - 葡聚糖复合物制备:利用生物素化的重组恶性疟原虫蛋白 VAR2CSA(rVAR2)与携带荧光素的葡聚糖(Dextran)偶联,构建 rVAR2:dextran 复合物,用于特异性结合 ofCS。
  3. 流式细胞术与免疫荧光染色:通过流式细胞术验证复合物与肿瘤细胞的结合特异性,利用免疫荧光染色在血样中识别 ofCS+、DAPI+、CD45-、CD66b-、CD16-的 CTC。

研究结果


1. rVAR2:dextran 与肿瘤细胞 ofCS 的特异性结合


流式细胞术显示,rVAR2:dextran 能浓度依赖性结合肺癌(A549)、卵巢癌(ES-2)、结直肠癌(COLO205)细胞,而与健康人外周血单个核细胞(PBMCs)结合极少。突变 rVAR2(WIW 基序替换为丙氨酸)完全丧失结合能力,酶消化实验证实其结合依赖于硫酸软骨素(CS)而非硫酸乙酰肝素(HS),表明复合物结合具有高度 ofCS 特异性。

2. 血样中肿瘤细胞的检测能力


将肿瘤细胞 spike 入健康人血液的实验显示,rVAR2:dextran 能有效识别 CTC,回收率超过 50%,且不受细胞数量影响,表明其具有高灵敏度和可靠性。免疫荧光图像显示,CTC 呈现多种形态,包括大细胞、长梭形细胞、细胞簇和小细胞,体现了肿瘤细胞的异质性。

3. 临床样本中的 CTC 检测


在晚期癌症患者队列中,25 例上皮癌患者中有 6 例(24%)检测到 ofCS+ CTC,3 例非上皮癌患者均检测到 CTC,涵盖非小细胞肺癌、胶质母细胞瘤等多种类型,健康对照未检出。DOC 队列中,80 例疑似癌症患者经诊断后,11 例确诊癌症,其中 57.1% 的实体瘤患者检测到 CTC。值得注意的是,6 例未确诊患者中检测到 CTC,其中 1 例 15 个月后被诊断为转移性皮肤癌,提示该技术可能用于癌症的早期预警。

研究结论与讨论


本研究开发的 ofCS 靶向 CTC 检测策略,突破了传统上皮标志物的限制,实现了对上皮和非上皮癌症的广谱检测,且无需依赖磁富集或物理分离技术,为平台无关性 CTC 检测提供了新范式。rVAR2:dextran 复合物的高特异性和灵敏度,使其在复杂临床样本中能有效识别形态和表型异质的 CTC,尤其在 EMT 相关肿瘤细胞检测中具有优势。

尽管研究存在血样体积较小(4 mL)、造血系统肿瘤检测受限等局限性,但其在早期癌症筛查和未确诊患者中的应用潜力显著。例如,DOC 队列中部分患者在症状非特异性阶段即检测到 CTC,提示该技术可能缩短诊断延迟。未来结合更大血样体积或与其他平台联用,有望进一步提升检测效能。此外,ofCS 作为细胞表面标志物,为活细胞体外培养和转录组分析提供了可能,有助于深入解析 CTC 的分子特征和治疗靶点。

该研究为多癌种 CTC 检测提供了创新工具,推动了液体活检在精准肿瘤学中的应用,尤其为非上皮癌和早期癌症的诊断开辟了新方向。

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