高效检测循环多癌种CTC的新靶标

近日，杂志npj Precision Oncology上发表了一篇题为“Multi-cancer detection of circulating tumor cells by targeting oncofetal chondroitin sulfate”的文章。研究提出了一种平台无关的CTC检测策略，通过靶向癌症特异性糖基化修饰——癌胚硫酸软骨素（Oncofetal Chondroitin Sulfate, ofCS），实现了对多种癌症CTCs的高效检测，成功地从包含不同癌症阶段及上皮和非上皮肿瘤起源患者的血液样本中检测出ofCS阳性CTCs。

图片来源：npj Precision Oncology

肿瘤发生与胎儿发育有共同的特征，包括细胞分化、增殖、迁移和高度免疫逃避。一种被称为癌胚硫酸软骨素（ofCS）的独特类型的糖胺聚糖在胎盘和恶性组织中都很丰富，因此CTC表面的ofCS可作为癌症标志物。疟原虫蛋白rVAR2可特异性结合ofCS，研究团队将生物素化的rVAR2蛋白，偶联到携带多个链霉亲和素分子和PE荧光素的葡聚糖骨架上，这种rVAR2:dextran复合物不仅保留了对ofCS的高特异性，还增强了荧光信号。

血液样本经离心去除血浆后，红细胞裂解，随后与rVAR2:dextran复合物及针对白细胞标志物CD45、CD66b和CD16的荧光抗体混合孵育。染色后的细胞经固定、DAPI染色后，通过荧光显微镜或流式细胞仪进行分析。CTCs被定义为ofCS+、DAPI+、CD45−、CD66b−和CD16−的细胞。平均癌细胞回收率在50%以上，表明CTC检测的灵敏度很高（图b）。

rVAR2:dextran复合物检测癌细胞。

图片来源：npj Precision Oncology

为了评估临床适用性，作者首先在晚期癌症患者队列中测试了rVAR2 -dextran染色。晚期癌症患者队列（n = 28）包括11种不同类型的上皮性和非上皮性癌症。CTCs被定义为ofCS+、DAPI+、CD45−、CD66b−和CD16−的细胞。结果显示，25例癌症患者中有6例（24%）检测到ofCS+ CTCs，每4 mL全血中有1-127个细胞，而3例非上皮性癌症患者中有3例（100%）在相同的血容量中有1或2个ofCS+ CTCs（下图a）。在13名健康供者的血液样本中未检测到ofCS+细胞。

除了独立于组织来源之外，这种ofCS染色方法还允许识别具有不同形态的CTC。在可检测到的ofCS+ CTC患者中，细胞形状和大小具有高度异质性（下图b）。

晚期癌症患者中检测到的ofCS+CTCs。

图片来源：npj Precision Oncology

作者将rVAR2 -dextran染色应用于一组疑似但未确诊癌症患者队列，包括了各种类型的癌症、自身免疫性疾病或感染。血液样本rVAR2 -dextran染色分析显示，4例（57.1%）结直肠或前列腺实性肿瘤患者可检测到ofCS+ CTCs（如下表）。ofCS阳性与癌症分期或转移之间没有明显的相关性。4例诊断为血液学癌症的患者中有1例血液样本中存在37个ofCS阳性和CD45阴性CTC。

69例未接受初始癌症诊断的患者中有6例（8.7%）可检测到ofCS+ CTC。其中，一名患者在后续随访中被诊断为转移性皮肤癌，表明这些肿瘤细胞可能在临床上可检测到癌症之前就已经在血液中循环。

rVAR2在疑似但未确诊癌症患者队列中的表现。

图片来源：npj Precision Oncology

在这项研究中，作者提出了一种基于识别癌症特异性糖基化ofCS的CTC检测策略，并成功地从两个独立队列中检测出了ofCS阳性的CTC，包括上皮性和非上皮性肿瘤来源的早期和晚期癌症患者的血液样本。本研究提出的基于ofCS识别的CTC检测策略具有多癌种检测的潜力，通过靶向广泛存在于恶性肿瘤细胞表面的ofCS修饰，有可能扩大从CTC分析中受益的患者范围，增强在各种癌症环境中的临床效用。与传统依赖特定设备的CTC检测平台相比，本研究的方法具有平台无关性，可轻松集成到现有的CTC检测流程中。此外，该方法无需预富集步骤，简化了检测流程，提高了检测效率。

尽管本研究取得了显著成果，但仍存在一些局限性，如检测血液量较小、部分癌症类型检测率低等。未来研究可考虑增加血液分析量、优化检测流程以及结合单细胞分析技术，以进一步提高检测灵敏度和特异性。同时，探索ofCS阳性CTCs在癌症早期诊断、预后评估及疗效监测中的应用潜力也是未来的重要研究方向。