癌癥通過循環(huán)腫瘤細胞(CTC)傳播，這些細胞通過血液傳播到其他器官，且?guī)缀鯚o法追蹤。美國研究人員在最新一期《自然·通訊》上發(fā)表論文稱，他們發(fā)現(xiàn)了一種檢測方法，可通過顯示癌癥如何轉(zhuǎn)移以及它們處于什么階段來徹底改變癌癥治療。
從患者血液樣本中采集的腫瘤細胞正在從設(shè)備中挑選出來進行測序。該設(shè)備位于顯微鏡臺上的培養(yǎng)皿中，玻璃微毛細管收集循環(huán)腫瘤細胞簇。
當腫瘤開始轉(zhuǎn)移時，它會將細胞釋放到血液中。單個細胞通常無法自行在血流中存活，但細胞簇則很“健壯”并能將癌癥推向轉(zhuǎn)移狀態(tài)。事實證明，CTC難以研究且更難治療。每毫升血液中含有數(shù)十億個細胞，而這些細胞中只有少數(shù)會成為轉(zhuǎn)移性癌癥患者的CTC。使用傳統(tǒng)實驗室方法無法實現(xiàn)如此強烈的過濾。
佐治亞理工學院電氣與計算機工程學院團隊發(fā)明了一種名為“簇井”的新型芯片，通過將微流控芯片的精度與膜過濾的效率相結(jié)合來發(fā)現(xiàn)CTC簇。使用微米大小的特征，微流控芯片可精確定位血液樣本中的每個細胞，并確定它是否癌變。
為了快速處理臨床相關(guān)的血液量，團隊依靠膜過濾使芯片操作更具可擴展性。實際上，該芯片看起來像一個標準的膜過濾器，但在電子顯微鏡下，微流控芯片揭示了其用于捕獲簇同時讓其他血細胞通過的微妙結(jié)構(gòu)。
與傳統(tǒng)的微流控芯片相比，新檢測方法在通量上提高幾個數(shù)量級，靈敏度更高。團隊使用該芯片篩查卵巢癌或前列腺癌患者的血液樣本。他們從這些患者中分離出個2到100多個的CTC簇，并使用RNA測序來分析一個子集。
該芯片的獨特設(shè)計意味著CTC簇在微孔中過濾，以便作進一步分析。即使是單個CTC也可包含大量關(guān)于患者及其特定癌癥的數(shù)據(jù)，這對于管理疾病至關(guān)重要。
研究人員注意到，卵巢癌患者血液中成簇的數(shù)百個CTC，其中一些還活著，從而導(dǎo)致疾病的傳播。此外，通過對芯片分離的前列腺CTC簇中的RNA進行測序，他們確定了這些轉(zhuǎn)移細胞表達的特定基因。重要的是，來自不同患者的CTC簇被證明表達不同的基因，這些基因可潛在地用于開發(fā)個性化的靶向治療。
