上皮细胞、间充质细胞和血小板相关循环肿瘤细胞的鉴定及其在口腔鳞状细胞癌中的转化医学意义

《Scientific Reports》：Identification of epithelial, mesenchymal, and platelet-associated circulating tumour cells with translational implications in oral squamous cell carcinoma

　　

摘要

转移性扩散是由具有显著表型可塑性和与血液中不同成分动态相互作用的循环肿瘤细胞（CTCs）驱动的。在口腔鳞状细胞癌（OSCC）中，对上皮细胞、间充质细胞和血小板相关CTCs状态的分辨率有限，这限制了对肿瘤早期扩散的生物学理解，并阻碍了转化医学研究的进展。在这项研究中，我们采用了一种策略性工作流程，通过多参数流式细胞术分析结合造血细胞清除技术，对33名患者的上皮细胞、间充质细胞和血小板相关CTCs进行了鉴定、计数和特征分析。该流程使用了上皮肿瘤相关标记物（EpCAM、EGFR和细胞角蛋白）、间充质标记物（VIM和N-钙粘蛋白）以及血小板/白细胞标记物（CD41和CD45），以区分这些生物学上不同的CTC亚群。通过使用OSCC细胞系Cal27进行的加标实验验证了分析的稳健性，结果显示在临床相关范围内（血液中1-100个细胞/mL）能够实现线性检测（Spearman’s r = 0.8738，p < 0.0001），并且能够灵敏地检测到罕见肿瘤细胞：检测限为1个细胞/mL，定量限为10个细胞/mL，空白限为1.779个细胞/mL。通过对分选后的细胞群进行全转录组扩增-定量PCR分子验证，确认了肿瘤相关标记物的表达，并排除了造血细胞的污染。将该方法应用于OSCC患者后，发现70%的病例中存在可检测到的CTCs（CTC相关事件数量范围为14.20至340.5个细胞/mL）。重要的是，CTCs存在于多种不同的表型状态中，其中包括那些无法被仅依赖上皮细胞标记物的方法检测到的血小板相关CTC簇。对CTC亚型比例的定量比较显示，绝大多数（近83%）CTCs以血小板簇的形式存在，其次是单个上皮细胞CTCs（21.21%）；而仅具有间充质表型的CTCs仅占总CTC群体的3.22%。接收者操作特征分析支持了CTC计数的区分能力，并确定了CTC阳性的生物学相关阈值（>19.40个事件/mL）。综上所述，我们的研究提出了一种实用的工作流程，用于识别和量化OSCC中的不同CTC状态，其中血小板相关CTCs是检测到的主要群体。这些发现强调了在未来的基于液体活检的转化病理学研究和OSCC临床生物标志物开发中，考虑表型异质性和血小板与肿瘤细胞的相互作用的重要性。