[实用新型]循环肿瘤细胞分离系统

说明书

技术领域

本实用新型属于生物及医学检测领域，涉及一种将血样中循环肿瘤细胞从混合细胞群体中高纯度分离出来的系统。

背景技术

稀有细胞是指生物样本中存在的数量稀少却具有重要生物学功能或临床检测意义的细胞，如人外周血中的循环肿瘤细胞、循环内皮细胞、被病毒感染的细胞，孕妇外周血中的胎儿细胞，以及实体肿瘤中的肿瘤干细胞等。由于稀有细胞数量极其稀少，在大量背景细胞的干扰下通常无法直接进行检测，因此必须发展高效、快速的将稀有细胞从复杂生物样本中分离出来的方法与设备。

人外周血中的循环肿瘤细胞（CTC）是一类具有代表性的稀有细胞，它是指自发或因诊疗操作由肿瘤病灶播散进入外周血循环的肿瘤细胞，并在一定条件下可发展为肿瘤转移性病灶（Racila E,Euhus D,Weiss AJ,et al.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1998,95,4589-4594;Pantel K,Brakenhoff RH,Nat.Rev.Cancer2004,4,448-456;Zhe XN,Cher ML,Bonfil RD,Am.J.Cancer Res.2011,1,740-751;Butler TP,Gullino PM,Cancer Res.1975,35,512-516）。由于超过90%的癌症死亡是由转移造成的（Mehlen P,Puisieux A,Nat.Rev.Cancer2006,6,449–458），而循环肿瘤细胞是肿瘤转移灶的直接来源（Dawood S,Cristofanilli M,Curr.Treat Options Oncol.2007,8,89-95;Fidler IJ,Nat.Rev.Cancer2003,3,453–458），因此循环肿瘤细胞是一种具有重大生物学意义和临床价值的稀有细胞，从血液中检测循环肿瘤细胞越来越引起人们的重视。但是，循环肿瘤细胞在外周血中含量极少，每10mL血液可能仅含几个到几十个循环肿瘤细胞，却有高达约1亿个白细胞和500亿个红细胞（Zhe XN,Cher ML,Bonfil RD,Am.J.Cancer Res.2011,1,740-751），在数量巨大的背景细胞的干扰下无法对循环肿瘤细胞直接检测，这种检测包括基因突变、表面标志物、细胞活性、分泌蛋白谱以及力学性质等，所以将循环肿瘤细胞从外周血中分离出来成为循环肿瘤细胞检测前的必须的步骤。

国际上已有多家公司致力于开发循环肿瘤细胞分离与分析系统，其中唯一被美国食品药品管理局（FDA）批准的产品是强生公司的CellSearch^TM系统被批准用于转移性乳腺癌、结直肠癌与前列腺癌的预后评估、无进展生存期和总生存期的预测。我国国家食品药品管理局在2012年8月批准CellSearch^TM系统用于乳腺癌的预后评估。CellSearch^TM系统通过免疫磁珠从血液中捕获CTC，并通过对细胞核以及细胞表面标志物的多重染色进行确认并计数，然后根据7.5毫升外周血中检测到的循环肿瘤细胞的数目进行预后评估。其他开发循环肿瘤细胞分离与分析系统的公司包括Rarecell（德国）、ScreenCell（法国）、Abnova（中国台湾）、Clearbridge（新加坡）、Cytotrack（美国）、Cynvenio Biosystems（美国）、ApoCell（美国）、FLUXION（美国）、Epic Science（美国）、Silicon Biosystems（意大利）、AndaGen（德国）等。

目前从人外周血中分离循环肿瘤细胞的方法主要可分为两类，这两类方法同时也代表了从复杂生物学样品中分离稀有细胞的主要策略。一类方法是基于循环肿瘤细胞与血液中其他细胞物理性质的差异，如密度、大小、软硬程度等的不同实现循环肿瘤细胞与其他细胞的分离；另一类方法主要基于循环肿瘤细胞与血液中其他细胞表面标志物的差异，基于循环肿瘤细胞表面的特异性抗原，通过固定在基底表面或磁性颗粒上的针对循环肿瘤细胞表面特异性抗原的抗体或核算适配体实现循环肿瘤细胞的特异性捕获并与血液中其他细胞实现分离。CellSearch系统对循环肿瘤细胞的分离就是基于这种方法。