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突破性發(fā)現(xiàn)：ofCS 成為 CTC 多癌種檢測新靶標(biāo)，Cytation 賦能癌癥早篩技術(shù)革新
癌癥早期診斷與精準(zhǔn)治療始終是醫(yī)學(xué)研究的核心挑戰(zhàn)。液體活檢作為非侵入性檢測技術(shù)，通過分析循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）、細(xì)胞外囊泡及循環(huán)腫瘤 DNA（ctDNA）等血液生物標(biāo)志物，可實(shí)現(xiàn)腫瘤的早期診斷、預(yù)后評估和療效監(jiān)測。其中，CTCs 作為癌癥轉(zhuǎn)移的“前哨細(xì)胞”，且攜帶腫瘤表型和基因型信息，是研究最多的液體分析物之一。
然而， CTCs 在血液中的極低豐度及高度異質(zhì)性，導(dǎo)致傳統(tǒng)檢測技術(shù)受限于癌種特異性及細(xì)胞表型變異，對非上皮來源或低表達(dá)上皮標(biāo)志物的 CTCs 檢測效果不佳、通用性不足，給其在臨床常規(guī)應(yīng)用中帶來了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。
近期，一篇題為“Multi-cancer detection of circulating tumor cells by targeting oncofetal chondroitin sulfate”的突破性成果，發(fā)表在?npj precision oncology?期刊上，該研究提出了一種基于靶向癌胚硫酸軟骨素（Oncofetal Chondroitin Sulfate, ofCS）的泛癌種 CTCs 檢測技術(shù)，通過特異性識別靶腫瘤細(xì)胞表面特異性糖基化修飾，實(shí)現(xiàn)了對多種實(shí)體瘤（包括上皮和非上皮來源）的高效檢測，為多癌種早期診斷與個體化治療提供了新型生物標(biāo)志物及更易操作的檢測方法。
一、文章概述：聚焦 ofCS，
構(gòu)建廣譜 CTCs 檢測新體系
研究顯示癌胚硫酸軟骨素（ofCS）這種糖基化修飾在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，而在正常成人組織中幾乎不表達(dá)，這種獨(dú)特的生物學(xué)特性使其成為 CTCs 檢測的理想分子標(biāo)志物。
該研究團(tuán)隊(duì)通過化學(xué)偶聯(lián)技術(shù)，將生物素化的瘧原蟲蛋白 rVAR2（ofCS 特異性結(jié)合配體）偶聯(lián)到攜帶多個鏈霉親和素分子和 PE 熒光團(tuán)的葡聚糖骨架上，使得 rVAR2 蛋白的親合力更高，同時增強(qiáng)了熒光信號，從而成功構(gòu)建了高靈敏度、高特異性的 CTCs 檢測探針。
方法學(xué)進(jìn)展：多維度驗(yàn)證確保技術(shù)可靠性
01
探針設(shè)計與優(yōu)化
通過分子動力學(xué)模擬與結(jié)構(gòu)生物學(xué)分析優(yōu)化 rVAR2 與葡聚糖的偶聯(lián)方式，顯著提升了探針在復(fù)雜血液環(huán)境中的穩(wěn)定性及結(jié)合效率。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明(圖1)：優(yōu)化后的探針對 ofCS 陽性 CTCs 展現(xiàn)出高度特異性結(jié)合，而對健康供體 PBMCs 的結(jié)合極低；進(jìn)一步通過突變體對照（DBL1-ID2a 突變體）、酶解實(shí)驗(yàn)（肝素酶/軟骨素酶預(yù)處理）及競爭抑制實(shí)驗(yàn)（可溶性硫酸乙酰肝素/硫酸軟骨素）證明，該結(jié)合特異性由癌細(xì)胞表面硫酸軟骨素（CS）介導(dǎo)，rVAR2 的結(jié)合與細(xì)胞系的 EpCAM 或 CK 狀態(tài)無關(guān)。
圖 1 | rVAR2:dextran 以高特異性結(jié)合癌細(xì)胞上的硫酸軟骨素
02
體外功能驗(yàn)證
為了驗(yàn)證 rVAR2:dextran 對癌細(xì)胞與 PBMC 的特異性區(qū)分功能，將 10/50/100 個癌細(xì)胞摻入健康人血樣，經(jīng)離心去血漿裂紅后，與 rVAR2:dextran 復(fù)合物及 CD45/CD66b/CD16 的熒光抗體共孵育。染色固定后，通過?Cytation 5 細(xì)胞成像多功能微孔板檢測儀進(jìn)行分析，DAPI+ 結(jié)合表型標(biāo)記（ofCS+/CD45?/CD66b?/CD16?）鑒定 CTCs (圖2a)。平均癌細(xì)胞回收率＞50%，且不受參入細(xì)胞數(shù)量影響，證實(shí)該方法對 CTCs 檢測具有高靈敏度與可靠性 (圖2b)。
圖 2 | rVAR2:dextran 復(fù)合物檢測摻入血液中的癌細(xì)胞
03
臨床概念驗(yàn)證
為評估 rVAR2:dextran 染色法在 CTCs 檢測中的臨床適用性，研究團(tuán)隊(duì)在兩個獨(dú)立的患者隊(duì)列中進(jìn)行了測試：i）晚期癌癥患者；ii）疑似但未確診癌癥的患者。
晚期癌癥患者隊(duì)列
晚期癌癥患者隊(duì)列（n = 28）包括 11 種不同類型的癌癥，既有上皮性也有非上皮性，只有表型同時為 ofCS+/DAPI+/CD45?/CD66b?/ CD16? 的細(xì)胞才被定義為 CTCs。
在 25 名患有上皮性癌癥的患者中，有 6 名 (24%) 檢測到 ofCS+ CTC，每 4 mL 全血中 CTC 數(shù)量在 1 至 127 個之間，而在 3 名非上皮性癌癥患者中，有 3 名 (100%) 在相同血量中檢測到 1 或 2 個 ofCS+ CTC (圖 3a)。在 13 名健康捐贈者的血液樣本中未檢測到 ofCS+ 細(xì)胞，突顯了 rVAR2:dextran 染色法的癌癥特異性。
除了不受組織來源的影響之外，這種 ofCS 染色方法也不需要預(yù)先富集 CTCs 就能識別形態(tài)多樣化的 CTCs。在可檢測到的 ofCS+ CTC 患者中，細(xì)胞形狀和大小表現(xiàn)出顯著的異質(zhì)性 (圖 3b 和圖 4)。
圖 3 | 晚期癌癥患者中 ofCS + CTCs 的檢測
圖 4 | 形態(tài)多樣的 CS + CTCs 檢測
疑似但未確診癌癥的患者隊(duì)列
研究者將 rVAR2:dextran 染色法應(yīng)用于一組患有嚴(yán)重非特異性癥狀或癌癥體征（如疲勞、體重減輕或彌漫性疼痛）的患者（n = 80），包括了各種類型的癌癥、自身免疫性疾病或感染。
80 名患者中有 11 名 (13.75%) 被診斷出患有癌癥，包括血液系統(tǒng)癌癥 (n=4) 和惡性實(shí)體瘤 (n=7)。血液樣本分析顯示，在 4 名 (57.1%) 實(shí)體瘤（結(jié)直腸癌或前列腺癌）患者中檢測到了 ofCS+CTCs (表1) 。未觀察到 ofCS 陽性與癌癥分期或轉(zhuǎn)移的存在之間存在明顯相關(guān)性。
在 4 名被診斷患有血液系統(tǒng)癌癥（多發(fā)性骨髓瘤）的患者中，有 1 名患者的血液樣本中存在 37 個 CS 陽性且 CD45 陰性的循環(huán)腫瘤細(xì)胞 (表1)。
在 69 名未獲癌癥初步診斷患者中，有 6 名 (8.7%) 檢測到了 CTCs (表2)，其中兩名患者曾有乳腺癌或淋巴瘤病史但采血時無復(fù)發(fā)證據(jù)。而另一位患者在 15 個月之后的隨訪中被診斷為 III 期基底鱗狀細(xì)胞癌。這一發(fā)現(xiàn)提示，CTCs 檢測可能較傳統(tǒng)臨床診斷提前數(shù)月識別腫瘤發(fā)生/轉(zhuǎn)移風(fēng)險，為癌癥早期干預(yù)提供關(guān)鍵時間窗口。
總結(jié)與討論
基于 rVAR2:dextran 探針的多癌種 CTCs 檢測技術(shù)及其轉(zhuǎn)化應(yīng)用潛力
這篇研究建立的 ofCS 靶向 CTCs 檢測技術(shù)，突破了傳統(tǒng)方法的癌種限制，實(shí)現(xiàn)了多癌種 CTCs 的通用檢測，提高了其在各種癌癥環(huán)境中的臨床效用。
與傳統(tǒng)方法相比，rVAR2:dextran 染色法無需富集步驟，其高靈敏度與特異性為癌癥早期診斷提供了新的液體活檢工具，有助于在腫瘤可治愈階段發(fā)現(xiàn)病變。
同時，該技術(shù)可動態(tài)監(jiān)測 CTCs 數(shù)量的變化，為評估治療效果及預(yù)后判斷提供客觀指標(biāo)，推動癌癥個體化治療的發(fā)展。
二、Cytation：科研攻堅(jiān)的核心技術(shù)支撐
在這篇研究中，Cytation 細(xì)胞成像多功能微孔板檢測儀在CTCs檢測及鑒定方法開發(fā)中發(fā)揮了主要技術(shù)支撐作用：
高分辨率成像：提供細(xì)胞形態(tài)與熒光信號的精準(zhǔn)捕捉，支持 CTCs 的直觀識別與形態(tài)學(xué)分析。
自動化掃描與計數(shù)：結(jié)合 Gen5 軟件實(shí)現(xiàn)載玻片區(qū)域的自動掃描與 CTCs 計數(shù)，顯著提升檢測效率與數(shù)據(jù)一致性。
多通道熒光分析：支持多色熒光標(biāo)記的同步檢測，可同時分析 CTCs 表面標(biāo)志物與探針結(jié)合信號，為機(jī)制研究提供多維數(shù)據(jù)。
結(jié)果可視化與量化：生成高質(zhì)量圖像與定量數(shù)據(jù)，便于研究結(jié)果的直觀展示與科學(xué)論證，增強(qiáng)研究成果的可信度。
Cytation ，一站式細(xì)胞檢測與成像分析解決方案
參考文獻(xiàn)
原文鏈接：doi: 10.1038/s41698-025-00936-3.
關(guān)于安捷倫細(xì)胞分析
安捷倫細(xì)胞分析平臺包括xCELLigence RTCA實(shí)時細(xì)胞分析儀、NovoCyte系列流式細(xì)胞儀、Seahorse能量代謝分析儀以及Synergy系列微孔板檢測儀和Cytation 系列（共聚焦）細(xì)胞成像多功能微孔板檢測儀。安捷倫細(xì)胞分析平臺聚焦基礎(chǔ)科研與細(xì)胞與基因治療產(chǎn)品的開發(fā)全流程，作為適配新一代療法的強(qiáng)大分析工具，提供多方位的細(xì)胞效力檢測和深度的細(xì)胞分析，并致力于研發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)控以及臨床的全方位檢測與分析方案開發(fā)。
