血液中循环肿瘤细胞的检测方法与流程

文档序号:13162769阅读:912来源:国知局

本发明涉及肿瘤细胞领域,具体为一种血液中循环肿瘤细胞的检测方法。



背景技术:

原发肿瘤生长到一定阶段会侵扰周围血管,首先通过整联蛋白附着于血管基底膜处生长,随着肿瘤细胞逐渐增多,其分泌的基底金属蛋白酶也逐渐增加,通过逐步消化掉iv型胶原蛋白,突破基底膜屏障进入血液,即被称为循环肿瘤细胞(即ctc),ctc进入血液后会随着血液循环游走全身,形成复发转移。ctc是一种新型肿瘤标志物,通过检测ctc数量可对肿瘤进行确诊、判断预后和监控疗效,通过对比手术和放化疗前后血液中的ctc数量,可以判断治疗是否有效。

目前ctc富集的方法主要有两类。第一类是基于抗体分离ctcs(ctcs是ctc的复数形式)。最常见的是正性分离,即用抗体与ctcs表面受体结合来分离。这类技术通常以epcam抗体标记的磁珠与表达epcam的ctcs结合来分离ctcs。正性分离的缺陷在于:很多肿瘤细胞不表达或弱表达epcam。如:超过一半的alk基因融合阳性的肺癌ctcs弱表达甚至完全不表达epcam,从而导致检测结果假阴性。另一种是负性分离,利用cd45抗体标记的磁珠去除白细胞后,收集剩余细胞做ctcs检测。负性分离的效率在50~80%间大幅波动。主要原因在于ctcs会吞噬磁珠,亦或因ctcs与白细胞粘连而被去除,导致分离效率不稳定,甚至在同一病人一个时间点收集的两份血样中,检测到的ctcs数目能出现数量级差异。而最近俄亥俄州立大学肿瘤中心确认了在患者体内,有些癌细胞同时表达cd45和ck。因此利用负性分离也有严重假阴性结果。

总之,利用抗体分离ctcs亟需解决假阴性率高的问题。第二类是基于ctcs物理特性,如大小、密度、表面电荷等,去分离检测ctcs。其中最具代表性的是利用细胞大小来分离。在过滤器件上设计8微米孔阵列,设想ctcs直径普遍都在12微米以上,且细胞变形性差,故可把ctcs分离出来。但实际分离效果不尽如人意。在临床样本中,直径12μm,甚至8μm的肿瘤细胞经常出现。白细胞尚可通过主动耗能,以阿米巴运动方式,跨越仅几微米宽的血管内皮缝隙,进入到血管周围组织间隙,耗时仅2min~12min。且在过滤过程中,细胞物理性地卡在微孔中,细胞前后两段存在巨大压力差,细胞多有破损。而恶性肿瘤细胞变形性更好,完全可以在几分钟内被动挤过8微米直径的孔隙。因此,传统的利用大小来分离ctcs的技术也有严重的假阴性问题。综上,目前ctcs的检测技术方法都存在缺陷。



技术实现要素:

为了克服现有技术的缺陷,提供一种全富集、高精度的肿瘤细胞富集方法,本发明公开了一种血液中循环肿瘤细胞的检测方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的:

一种血液中循环肿瘤细胞的检测方法,其特征是:按如下步骤依次实施:

a.全血处理:

向2ml全血中加入200μl的红细胞裂解液,室温放置15min,放置期间均匀摇晃;

200rcf(即relativecentrifugalforce,意为相对离心力,数值表明离心加速度除以重力加速度后所得的倍数)下离心5min,吸除上清液(上清液指在做血液分层试验中位于沉积固体上层的透明液体,成分为血浆,又称清液层),保留细胞;

向离心管中加入2ml、质量百分比浓度为1%的fpbs溶液,fpbs即血纤蛋白原结合蛋白,混匀后于200rcf下离心5min,去除上清液;fpbs溶液的体积配比为:fbs:pbs=1:99,fbs全称fetalbovineserum,即胎牛血清,pbs全称phosphatebufferedsaline,即磷酸盐缓冲液;

b.细胞全富集:

加入1ml的fpbs溶液,混合均匀后转入用aptes处理的培养皿中,aptes即3-氨丙基三乙氧基硅烷,分子式h2nch2ch2ch2si(oc2h5)3,将培养皿置于37℃摇床中培养45min;

培养后将培养皿置于4℃环境中静置10min;

c.细胞固定:

吸除fpbs,向培养皿中加入质量百分比浓度为4%甲醛溶液后置于4℃环境中静置10min;

吸除甲醛,加入1ml甲醇,置于-20℃环境中静置10min;

吸除甲醇,用2ml的pbs清洗三次;每次加入pbs时沿培养皿的侧壁加入,避免将细胞冲起;

d.封闭及抗体孵育:

向培养皿中加入1ml用pbs配制的封闭液,在4℃环境下避光孵育1hour;

封闭液的配制方法是:首先用pbs配置浓度为5%(m/v)的脱脂奶粉,然后向脱脂奶粉中加入tween-20使tween-20的浓度为0.02%(v/v),即为封闭液,m/v指溶质质量/溶液体积,v/v指溶质体积/溶液体积;

吸除脱脂奶粉后,沿培养皿的侧壁加入2ml的pbst(即含0.02%tween-20的pbs)清洗4次,每次5min;

向500μl封闭液中加入2μl的antipancytokeratin和3μl的cd45,antipancytokeratin即抗广谱细胞角蛋白,cd45即白细胞共同抗原,混合均匀后沿壁加入培养皿中,4℃避光孵育过夜;

cd45分子在所有白细胞上都有表达,称为白细胞共同抗原,由一类结构相似,分子量较大的跨膜蛋白组成,广泛存在于白细胞表面,其胞浆区段具有蛋白质酪氨酸磷酸酶的作用,能使底物p56lck和p59fyn上酪氨酸脱磷酸而激活,在细胞的信息传导中发挥重要作用,cd45是细胞膜上信号传导的关键分子,在淋巴细胞的发育成熟,功能调节及信号传递中具有重要意义,cd45的分布可作为某些t细胞亚群的分类标志。

吸除抗体,用pbst清洗三次,加入1ml的dapi,dapi即4',6-二脒基-2-苯基吲哚,是一种能够与dna强力结合的荧光染料,常用于荧光显微镜观测,常温避光孵育30min;

e.扫描:

吸除抗体,用2ml的pbst清洗三次,加入1ml的pbs扫描。

所述的血液中循环肿瘤细胞的检测方法,其特征是:还包括f步骤鉴定循环肿瘤细胞:

在显微镜下进行多色成像分析,选择cy5、fitc和dapi的滤光片,观察通道表面荧光颜色,显蓝色的则dapi+,不显蓝色则dapi-,显绿色则ck+,不显绿色则ck-,显红色则cd45+,不显红色则cd45-,根据荧光显色,当dapi+/ck+/cd45-且满足一定形态特征的为循环肿瘤细胞,一定形态特征包括:比较圆润,最长径不低于12μm,有明显细胞核且核质比较大,然后对所有的循环肿瘤细胞计数,获得检验结果。

所述的血液中循环肿瘤细胞的检测方法,其特征是:步骤b细胞全富集时,aptes处理培养皿的步骤如下:

i.将培养皿置于等离子清洗仪中清洗12min,使培养皿表面粘性增加,以便与aptes结合;

ii.用质量百分比浓度为2%的aptes润洗培养皿表面,避光1小时,使aptes与培养皿中的硅原子充分结合;

iii.吸除多余的aptes,用纯水清洗培养皿5~6次;

iv.将培养皿置于80℃烘箱烘干1小时,使aptes充分固定于培养皿表面,处理完毕。

本发明的主要特点是无分离,全富集。首先对血液进行红细胞裂解,利用纳米技术使剩余有核细胞(主要是ctc和淋巴细胞)全部平铺富集在纳米基底上固定,然后用细胞核荧光染料dapi标记出所有细胞,之后通过肿瘤免疫荧光标志物细胞角蛋白抗体anti-ck进行阳性筛选和白细胞共同抗原抗体anti-cd45进行阴性筛选,这样既不依赖于肿瘤类型,也可以保证检测的准确性。,再经过高通量技术扫描,机器判读识别ctc。这样一来,避免了分离导致的ctc流失,也避免了人为显微镜判读误差。

附图说明

无。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种血液中循环肿瘤细胞的检测方法,按如下步骤依次实施:

a.全血处理:

将市售的10×红细胞裂解液稀释至1×,向2ml全血中加入200μl的1×红细胞裂解液,室温放置15min,放置期间均匀摇晃;

200rcf(即relativecentrifugalforce,意为相对离心力,数值表明离心加速度除以重力加速度后所得的倍数)下离心5min,吸除上清液(上清液指在做血液分层试验中位于沉积固体上层的透明液体,成分为血浆,又称清液层),保留细胞;

向离心管中加入2ml、质量百分比浓度为1%的fpbs溶液,fpbs即血纤蛋白原结合蛋白,混匀后于200rcf下离心5min,去除上清液;fpbs溶液的体积配比为:fbs:pbs=1:99,fbs全称fetalbovineserum,即胎牛血清,pbs全称phosphatebufferedsaline,即磷酸盐缓冲液;

b.细胞全富集:

加入1ml的fpbs溶液,混合均匀后转入用aptes处理的培养皿中,aptes即3-氨丙基三乙氧基硅烷,分子式h2nch2ch2ch2si(oc2h5)3,将培养皿置于37℃摇床中培养45min;

aptes处理培养皿的步骤如下:

i.将培养皿置于等离子清洗仪中清洗12min,使培养皿表面粘性增加,以便与aptes结合;

ii.用质量百分比浓度为2%的aptes润洗培养皿表面,避光1小时,使aptes与培养皿中的硅原子充分结合;

iii.吸除多余的aptes,用纯水清洗培养皿5~6次;

iv.将培养皿置于80℃烘箱烘干1小时,使aptes充分固定于培养皿表面,处理完毕;

培养后将培养皿置于4℃环境中静置10min;

c.细胞固定:

吸除fpbs,向培养皿中加入4%甲醛溶液后置于4℃环境中静置10min;

吸除甲醛,加入1ml甲醇,置于-20℃环境中静置10min;

吸除甲醇,用2ml的pbs清洗三次;每次加入pbs时沿培养皿的侧壁加入,避免将细胞冲起;

d.封闭及抗体孵育:

向培养皿中加入1ml用pbs配制的封闭液,在4℃环境下避光孵育1hour;

封闭液的配制方法是:首先用pbs配置浓度为5%(m/v)的脱脂奶粉,然后向脱脂奶粉中加入tween-20使tween-20的浓度为0.02%(v/v),即为封闭液,m/v指溶质质量/溶液体积,v/v指溶质体积/溶液体积;

吸除脱脂奶粉后,沿培养皿的侧壁加入2ml的pbst(即含0.02%tween-20的pbs)清洗4次,每次5min;

向500μl封闭液中加入2μl的antipancytokeratin和3μl的cd45,antipancytokeratin即抗广谱细胞角蛋白,cd45即白细胞共同抗原,混合均匀后沿壁加入培养皿中,4℃避光孵育过夜;

cd45分子在所有白细胞上都有表达,称为白细胞共同抗原,由一类结构相似,分子量较大的跨膜蛋白组成,广泛存在于白细胞表面,其胞浆区段具有蛋白质酪氨酸磷酸酶的作用,能使底物p56lck和p59fyn上酪氨酸脱磷酸而激活,在细胞的信息传导中发挥重要作用,cd45是细胞膜上信号传导的关键分子,在淋巴细胞的发育成熟,功能调节及信号传递中具有重要意义,cd45的分布可作为某些t细胞亚群的分类标志。

吸除抗体,用pbst清洗三次,加入1ml的dapi,dapi即4',6-二脒基-2-苯基吲哚,是一种能够与dna强力结合的荧光染料,常用于荧光显微镜观测,常温避光孵育30min;

e.扫描:

吸除抗体,用2ml的pbst清洗三次,加入1ml的pbs扫描;

f.鉴定循环肿瘤细胞:

在显微镜下进行多色成像分析,选择cy5、fitc和dapi的滤光片,观察通道表面荧光颜色,显蓝色的则dapi+,不显蓝色则dapi-,显绿色则ck+,不显绿色则ck-,显红色则cd45+,不显红色则cd45-,根据荧光显色,当dapi+/ck+/cd45-且满足一定形态特征的为循环肿瘤细胞,一定形态特征包括:比较圆润,最长径不低于12μm,有明显细胞核且核质比较大,然后对所有的循环肿瘤细胞计数,获得检验结果。

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