扒一扒藏于百亿惊天骗局背后的液体活检技术！

　　 有这样一个人，她号称可以用一滴血检测几百项生理指标，被称为女版乔布斯。

　　就在近日，她的百亿惊天骗局被世人揭穿并最终宣告破产，她就是在朋友圈引起轩然大波的伊丽莎白，而这项技术便是液体活检技术。

　　幸而这只是个别极端，我国东南大学团队研制的癌症检测仪，已经可以仅凭一滴血就完成16项癌症筛检。那么这项技术究竟是什么呢？

　　液体活检技术主要包括游离循环肿瘤细胞（CTCs）检测、循环肿瘤DNA（ctDNA）检测、外泌体及循环RNA（Circulating RNA）检测等。今天笔者要说的便是游离循环肿瘤细胞（CTCs）检测。

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  初始于21世纪初的循环肿瘤细胞CTC研究

　　循环肿瘤细胞的广泛研究始于21世纪初。初衷在于用相对简单廉价的基于CTC的液体活检取代昂贵且侵入性的外科活检，然而，基于CTC的液体活检技术从实验室到临床的转化一度进展缓慢。

　　今年发表的关于在转移性前列腺癌中使用液体活检的肿瘤学报告评论中列出15个平台，都可用于CTC富集和检测研究。但唯一批准用于临床的仅有CellSearch。

　　它于2008年被FDA批准用于CTC计数，且仅被批准用于乳腺癌，前列腺癌和结肠直肠癌患者。目前，医生使用CellSearch计算7.5毫升血液样本中的CTC数量。

　　事实证明，这些计数对于该技术获得批准的三种癌症的预后和监测是有用处的。例如，在晚期前列腺癌中，7.5mL样品中的5个或更多细胞已显示与更差的预后相关。

　　医生还使用连续计数的CTC来监测治疗的功效，但这些离研究者的预期依旧相去甚远。研究人员希望近期的临床研究成果能更快地将基于CTC的液体活组织检查转化到临床。

　　除了计算CTC之外，他们现在正在对它们进行表征并使用该信息来做出治疗决策。也正在研究多参数测试的使用，这些测试将利用CTC和另一种血液传播的分析物循环肿瘤DNA（ctDNA）。

　　此外，生物技术公司与学术研究人员合作，正在努力推出新的，更灵敏的CTC检索平台，以期获得FDA批准。

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　　以表征CTC选择最佳治疗方案

　　7月在JAMA Oncology上发表的一项研究中，来自Memorial Sloan Kettering癌症中心的研究人员表示，他们可以利用CTC的特征来选择晚期前列腺癌患者的最佳治疗方案。

　　这项为期四年的盲法研究利用Oncotype DX AR-V7 Nucleus Detect测试来确定来自142名去势抵抗性前列腺癌患者的CTC的细胞核是否含有一种名为AR-V7的蛋白质。

　　这是首次验证液体活检对治疗反应的预测价值并证明存活益处的测试之一。研究人员发现，使用基于紫杉烷的化疗治疗时，核中存在这种变异的患者寿命更长。

在每张幻灯片估计有300万个细胞上分析图像文件中的多种免疫荧光和形态特征

　　Epic Science转化研究合作负责人Ryan Dittamore表示：“这种治疗决策的重要性绝对不容小觑。”该公司与Genomic Health合作提供核AR-V7测试。测试结果可在不到一周的时间内提供给医生。

　　通过检测所节省的天数对于病情迅速恶化的患者来说至关重要。研究人员还验证了患者风险的测试，以确保生物标志物效应是由于生物标志物而不是其他临床变量。

　　CTC具有预测价值，在一种癌症中的发现可以为其他癌症提供参考。2015年，Lucci及其同事在“国家癌症研究所杂志”上发表的一项前瞻性研究结果显示：

　　在III期炎症性乳腺癌患者中，一种CTC的存在， 一种罕见的侵袭性疾病，在原发性化疗后复发的风险很高。

　　2016年，他的另一项前瞻性研究中表明，基线时一个或多个CTC与IV期黑色素瘤患者在180天内的进展相关。两种类型癌症的CTC超与想象地相似。基于血液的黑色素瘤中CTC的检测效果超出预期。

　　Lucci表示，他期待正在进行的临床试验结果，如目前正在欧洲进行的DETECT研究，正在研究在CTC中使用HER2表达来指导治疗决策的可能性。

　　与此同时，Lucci及其同事正在研究使用连续抽血的CTC计数，以确定这些计数揭示了哪些乳腺癌和黑色素瘤患者对治疗有反应。

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　　从CTC到ctDNA研究的转变

　　尽管有这些进展，但CTC仍是癌症患者血液中极为罕见的成分。由于新一代高通量测序技术的深度，准确性和成本的提高，大量研究已从CTC转向循环肿瘤DNA（ctDNA）。

　　南极加州大学凯克医学院的前列腺癌研究员Amir Goldkorn博士表示：“利用液体活检可以看到你试管中的每一片DNA。研究人员更愿意规避分离癌细胞的复杂性，分析无细胞DNA在技术上更为直接。”

　　“CTC代表着构成原发性肿瘤和转移的癌细胞的全部内容。DNA只是这一特征的一部分，而CTC是含有DNA，RNA和蛋白质全部补体的活细胞。”

　　ctDNA是肿瘤DNA的一个子集，DNA片段是从垂死细胞中释放出来的。大型，前瞻性且控制良好的研究仍未完成。

　　这些需确定基于CTC的技术或基于ctDNA的技术，哪种能最好地为治疗决策提供信息并改善临床结果。

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　　多参数测试获取多种信息

　　Goldkorn正在做的工作正是多参数测试，试图从单一血液样本中获取各种信息，期望得到每种类型的数据在何种程度上重叠，以及它们在多大程度上提供了独特的信息。

　　他的团队正在进行试点研究，大型，前瞻性，多中心试验。以期了解如何使用这些技术开发出最佳的预测和预后工具，以高效，廉价和非侵入性的方式为患者使用。

　　多参数研究的目标是采用不同的技术，将它们以集成的方式应用于单个血液样本，并开发可以并行查看结果的工作流程，重要的是要看CTC和ctDNA。

　　研究人员还在研究基于RNA和蛋白质的测试，以及研究细胞外囊泡。一旦完成这些研究，它们将为商业化验奠定基础。

　　他们表示：“我们可能会发现需要CTC，因为需要计数和寻找（蛋白质）变体，但我们想要无细胞DNA数据，因为它们为我们提供了最好的肿瘤突变谱。”

　　但Daniel Danila，MD，是对多参数测试的未来持怀疑态度：“这在理论上是可行的。但在这些测试中使用的缓冲液比较特殊。“

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　　提高检测灵敏度以改进CTC检测

　　Danila的工作重点是改进CTC检测。2016年，他及其同事在The Cancer Journal上发表论文，该论文表述AdnaTest Assay和ddPCR分析都比CellSearch更灵敏地检测出加标血液样本中的癌细胞。

　　AdnaTest在62％的样本中正确发现了CTC，ddPCR检测到69％的细胞，而CellSearch的检测率仅为45％。

　　研究人员表示：“ddPCR检测需要最低的血容量，最少的现场处理和最长的批处理稳定性，需要提高灵敏度。如果无法检测到CTC，就很难监测患者，这些CTC可作为许多癌症类型存活的替代指标。“

　　目前MenSearch的制造商Menarini Silicon Biosystems正在进一步开发其系统，该公司首席科学官NicolòManaresi博士表示：“CellSearch在CTC领域处于领先地位。因为CTC浓缩和计数的许多替代技术缺乏使用环境，标准化试剂和自动化程度的明确定义。“

　　该公司正在扩展可在CellSearch平台上运行的分析菜单。它还投资于CellSearch与DEPArray和Ampli1技术的整合，以提供样品到结果的工作流程。

　　该工作流程可以提供具有单细胞分辨率的CTC的分子表征。显然，评估基因组生物标志物是液体活检的热门话题，该工作流程旨在满足此需求。

　　虽然正在做很多工作来实现循环肿瘤细胞（CTC）用于分子和其他分析的潜力，但捕获和收获它们而不破坏细胞仍然是一个挑战。正在开发解决方案的公司是ANGLE plc。该公司的Parsortix微流体系统目前正在寻求FDA批准，捕获所有类型的CTC。

　　与CellSearch技术不同，CellSearch技术基于上皮细胞粘附分子（EpCAM）的结合并且不捕获所有CTC，因为它们不表达必需的细胞表面标记，Parsortix设计能够捕获和收获几乎所有CTC。

ANGLE的Partsortix系统具有一个一次性盒式磁带，其大小与显微镜载玻片相同，可将活的CTC与血细胞分开

　　该系统使用10-mL血液样本，其通过Parsortix分离盒。用户取出10毫升血液管的顶部并将其连接到Parsortix仪器，然后将血液推过显微镜载玻片大小的一次性盒式磁带。较大的，较不可压缩的CTC轻轻地保持在盒内，而血细胞通过盒子进行废物处理。

　　一旦分离过程完成，用户可以用盒内的各种抗体自动染色捕获的细胞用于检查，或者它们可以指示系统将细胞收集到系统外用于分子和其他分析。

　　研究者表示：“如果你可以在不损坏样品的情况下将它们从样品中取出，那么你可以做很多事情。我们的系统捕获了血液中CTC的所有不同表型。基于抗体的系统并不能捕获导致继发性癌症的间充质细胞。“

　　女版乔布斯已然宣告破产，但液体活检这一技术无疑未来可期，我们期待着它能真正转化到临床，那将会是历史性的飞跃。