《British Journal of Haematology》:Circulating tumour cells (CTCs) in haematological malignancies: Advances in biology and clinical relevance with a focus on multiple myeloma
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本綜述系統(tǒng)闡述了循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)在血液惡性腫瘤(尤其多發(fā)性骨髓瘤)中的生物學(xué)特性與臨床轉(zhuǎn)化價值。作為一種非侵入性液體活檢技術(shù),CTCs檢測可動態(tài)監(jiān)測疾病進展,在早期預(yù)測、精準(zhǔn)診斷、實時療效評估及預(yù)后判斷方面展現(xiàn)出巨大潛力。盡管標(biāo)準(zhǔn)化檢測方案與更深入的分子機制理解仍有待完善,但隨著技術(shù)發(fā)展,CTCs有望成為推動血液腫瘤個體化精準(zhǔn)醫(yī)療的關(guān)鍵工具。
循環(huán)腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)特性
循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)是血液惡性腫瘤研究中日益受關(guān)注的對象。它們是從原發(fā)性腫瘤脫離,通過血液循環(huán)系統(tǒng)傳播的惡性細(xì)胞。CTCs展現(xiàn)出三個核心生物學(xué)特征:干細(xì)胞樣特性、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)以及顯著的異質(zhì)性。在如多發(fā)性骨髓瘤(MM)等疾病中,CTCs表達(dá)如CD44等干細(xì)胞相關(guān)基因,賦予其自我更新能力和治療抵抗性,這是導(dǎo)致疾病復(fù)發(fā)的重要原因。同時,EMT相關(guān)的基因表達(dá)也常見于CTCs。EMT過程涉及上皮標(biāo)記物(如E-鈣黏蛋白、EpCAM)的下調(diào)和間質(zhì)標(biāo)記物(如N-鈣黏蛋白、波形蛋白)的上調(diào),由SNAIL、TWIST和ZEB等轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控,這增強了CTCs的播散和適應(yīng)能力。CTCs通常呈現(xiàn)部分EMT表型,同時表達(dá)上皮和間質(zhì)標(biāo)記物,體現(xiàn)了其可塑性。此外,通過與血小板、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的相互作用,CTCs能夠逃避免疫監(jiān)視并增強生存能力。約22%的CTCs源自髓外部位,顯示出較低的染色體易位一致性(約39%),這進一步強調(diào)了CTC異質(zhì)性的臨床相關(guān)性。
CTC檢測的技術(shù)方法與骨髓活檢的比較
將CTCs的生物學(xué)洞察轉(zhuǎn)化為臨床實踐,在血液惡性腫瘤中具有重新定義護理標(biāo)準(zhǔn)的變革潛力。當(dāng)前,骨髓穿刺和活檢(BMA/BMB)被認(rèn)為是血液惡性腫瘤診斷和監(jiān)測的金標(biāo)準(zhǔn),可直接獲取病變部位的樣本進行綜合形態(tài)學(xué)、免疫表型、細(xì)胞遺傳學(xué)和分子生物學(xué)分析。然而,作為一種侵入性操作,它可能給患者帶來心理和生理上的不適,且部分患者不愿接受重復(fù)采樣。相比之下,CTCs分析作為一種非侵入性方法,僅需采集外周血(PB),提高了患者依從性,并可用于疾病進展、治療反應(yīng)評估和預(yù)后評估的動態(tài)監(jiān)測。值得注意的是,在評估多灶性疾病和微小殘留病(MRD)時,它可能克服骨髓活檢的一些取樣局限性。目前,用于血液惡性腫瘤中CTCs收集和分析的關(guān)鍵技術(shù)包括流式細(xì)胞術(shù)、新一代流式細(xì)胞術(shù)(NGF/EuroFlow)、基于磁親和力/活化細(xì)胞分離(MAG/ACS)的技術(shù)、基于抗體的陰性去除法、微流控平臺和基于大小的過濾法等,各有其優(yōu)勢和局限。
CTCs在淋巴惡性腫瘤和白血病中的應(yīng)用
在淋巴瘤中,CTCs具有診斷、預(yù)后評估和治療反應(yīng)監(jiān)測的潛力。例如,在間變性大細(xì)胞淋巴瘤(ALCL)中,通過定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-qPCR)和流式細(xì)胞術(shù)檢測NPM-ALK融合蛋白表達(dá),發(fā)現(xiàn)外周血CTCs的檢測結(jié)果與骨髓相當(dāng),且NPM-ALK高表達(dá)的患者預(yù)后顯著更差。在彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)中,檢測CTCs表達(dá)EpCAM或CK19與較短的總生存期顯著相關(guān)。在濾泡性淋巴瘤(FL)中,CTCs計數(shù)與臨床預(yù)后相關(guān),CTCs水平較低的患者4年無進展生存期(PFS)顯著改善。在白血病方面,研究證實AML患者治療后血漿中尿激酶受體水平的降低與CTCs數(shù)量呈正相關(guān),且CTCs中的受體結(jié)構(gòu)常不完整。雖然循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)在淋巴瘤診斷中被認(rèn)為更具可檢測性和可靠性,但CTCs保留了完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),在預(yù)測腫瘤侵襲性方面具有獨特優(yōu)勢。
CTCs在漿細(xì)胞惡性腫瘤(多發(fā)性骨髓瘤)中的應(yīng)用
多發(fā)性骨髓瘤是僅次于淋巴瘤的第二常見血液惡性腫瘤。近年來,外周血中CTCs(或稱循環(huán)腫瘤漿細(xì)胞,CTPCs)的檢測作為一種非侵入性替代方法受到越來越多的關(guān)注。檢測方法包括早期的等位基因特異性寡核苷酸PCR(ASO-PCR),以及目前廣泛使用的流式細(xì)胞術(shù),通過結(jié)合針對CD38、CD138、CD56、CD19、CD45等特定細(xì)胞表面抗原的抗體進行檢測和分選。EuroFlow系統(tǒng)憑借其標(biāo)準(zhǔn)化、高靈敏度、多參數(shù)分析和高通量等優(yōu)勢,顯著推動了CTC檢測的進步。臨床研究表明,CTCs數(shù)量與PFS和總生存期(OS)密切相關(guān),并且CTCs在評估腫瘤負(fù)荷方面比骨髓浸潤的漿細(xì)胞更有效。治療,包括自體干細(xì)胞移植(ASCT),已證明可有效減少CTCs數(shù)量和惡性漿細(xì)胞。值得注意的是,在意義未明的單克隆丙種球蛋白病(MGUS)患者中也能檢測到CTCs,且其豐度與骨髓浸潤程度正相關(guān),與較差的預(yù)后相關(guān),并與從MGUS向MM轉(zhuǎn)化的時間縮短有關(guān)。
從遺傳學(xué)角度看,CTCs與骨髓中的腫瘤細(xì)胞在變異和表達(dá)上表現(xiàn)出驚人的相似性。研究顯示,CTCs與骨髓腫瘤細(xì)胞在拷貝數(shù)改變上有95%的高度相似性,并能檢測到82%的突變,包括KRAS、NRAS和BRAF等典型驅(qū)動基因突變。P-糖蛋白(P-gp)在CTCs和骨髓中均有表達(dá),且其表達(dá)隨疾病進展和治療周期而波動。CD138陰性的CTCs表現(xiàn)出腫瘤干細(xì)胞特性,并具有對多種化療藥物的抵抗性。轉(zhuǎn)錄組分析還發(fā)現(xiàn),CTCs顯著高表達(dá)與炎癥、缺氧、EMT和癌癥干細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物基因。
當(dāng)前局限性與未來方向
目前,CTCs在血液惡性腫瘤中的應(yīng)用面臨多重挑戰(zhàn),包括技術(shù)限制、生物變異以及缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的臨床指南。技術(shù)層面上,現(xiàn)有方法對低抗原表達(dá)的CTCs捕獲效率低,導(dǎo)致檢測靈敏度下降。生物學(xué)上,CTCs的異質(zhì)性使得區(qū)分惡性與正常的循環(huán)漿細(xì)胞變得困難,尤其是在MGUS等癌前狀態(tài)中。臨床上,盡管研究顯示CTCs計數(shù)與疾病進展和預(yù)后相關(guān),但尚無明確的臨床指南來定義CTCs在腫瘤診斷、治療監(jiān)測或個體化治療中的作用。
未來研究應(yīng)聚焦于:1. 多重生物標(biāo)志物檢測和單細(xì)胞分析:超越傳統(tǒng)的表型方法,納入與干性和EMT相關(guān)的標(biāo)志物(如CD138-/low、TWIST1、ZEB1),并結(jié)合單細(xì)胞測序技術(shù)深入分析CTC的分子特征和異質(zhì)性。2. 液體活檢技術(shù)的整合:將CTCs基因組分析與ctDNA等液體活檢技術(shù)結(jié)合,形成多模態(tài)方法,以克服骨髓活檢的空間異質(zhì)性,實現(xiàn)對克隆演變的實時監(jiān)測。3. 臨床應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化:建立涵蓋樣本處理、檢測方法、數(shù)據(jù)分析和臨床解讀的標(biāo)準(zhǔn)化指南,并確保不同檢測技術(shù)之間的可比性、可重復(fù)性和一致性,以加速CTCs技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。
結(jié)論
循環(huán)腫瘤細(xì)胞為深入了解癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移機制提供了關(guān)鍵見解,并開辟了有價值的臨床應(yīng)用途徑。雖然美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已批準(zhǔn)CTCs用于乳腺癌、結(jié)直腸癌和前列腺癌等多種癌癥的監(jiān)測和預(yù)測,但其廣泛應(yīng)用仍面臨重大挑戰(zhàn)。建立具有高靈敏度和特異性、能夠捕獲全部CTC譜系的標(biāo)準(zhǔn)化檢測方案至關(guān)重要。通過系統(tǒng)性使用EuroFlow等標(biāo)準(zhǔn)化平臺,可以有效驗證研究發(fā)現(xiàn),推動該領(lǐng)域發(fā)展。盡管對CTC形成的分子機制理解尚不完全,針對CTC的靶向治療策略也有待全面開發(fā),但未來的研究有望深入探索CTC的形成及上皮腫瘤細(xì)胞向間質(zhì)樣細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,為血液惡性腫瘤的管理提供更具靶向性和臨床相關(guān)性的應(yīng)用基礎(chǔ)。