循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTCs)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称。自从首次在癌症患者血液中观察到CTCs以来,许多研究均表明CTCs具有作为转移预后标志物和监测治疗效果的潜力。
然而,尽管在癌症预后方面取得了进展,CTC作为早期疾病标记物的作用仍不清楚,因为现有CTC检测的灵敏度较低。这一局限性主要是由于所取样的血液体积很小(几毫升),其中能被检测到的CTC很少。因此,该方法不适用于检测早期癌症所释放的少量癌细胞。
为了改进这种方法,来自美国阿肯色大学、俄罗斯萨拉托夫州立大学和德国法兰克福大学医院的研究者设计了一种能够将激光瞄准皮肤癌患者手的设备-“Cytophone”,并用于检测在血液中流动的少量的肿瘤细胞。相关研究成果发表于《科学·转化医学》杂志。
研究者利用使用高脉冲率激光和聚焦超声换能器的活体光声流式细胞术平台,对黑色素瘤患者的CTCs进行无标记检测,证明了Cytophone技术的高灵敏度。激光脉冲通过完整的皮肤经皮传递到血管会导致CTC产生声波,而声波会被放大。利用信号快速处理算法对声波进行时间分辨检测。
研究共招募了47位参试者,包括19位健康受试者(14位白种人和5位非裔美国人)以及28位黑色素瘤患者,大部分患者为III期和IV期,皮肤较浅。在19名健康受试者中,未发现既定阈值内的CTC相关信号;但在28名黑素瘤患者中,有27名显示出与单一、成簇、甚至球状CTCs一致的信号。
该设备能检出低至每升血液1 CTC,比现有检测法灵敏约1000倍。Cytophone可以在20秒内检测到浓度≥1 CTC/ml的单个CTC,还可以识别血栓和CTC-凝结血栓。
这些数据表明使用Cytophone进行体内血液检测对于早期黑素瘤筛查,疾病复发评估以及通过CTCs计数实时监测CTC物理破坏的潜力。然而,想要完全批准在人体中使用,将需要更多时间探索。就目前而言,Cytophone的应用前景是可观的。(编译:贾盛崧)
参考文献:Science Translational Medicine 2019;11:eaat5857