傳統上,臨床醫生采用組織活檢進行癌癥診斷。但這種方法對患者具有侵入性,不僅耗時且價格高昂。在過去的十年中,液態活檢技術的發展為這些問題帶來了突破性的解決方案,并有望為不同患者的疾病提供了更加精準的個體化信息。
加拿大多倫多大學生物化學教授Shana Kelley一直致力于CTC捕獲和檢測技術的研究,她認為,“液體活檢將有望帶來一次徹底的模式轉變,因為患者可以在接受治療的同時以一種非侵入式的方式進行持續監測。這樣可以監測腫瘤的動態特征,幫助醫生們制定更多治療方案,而組織活檢由于技術的風險和侵入性無法做到這些。”她還表示:“我們發現越來越多的技術能夠在單細胞水平分析CTCs的基因型和表型特征。考慮到這些細胞的異質性以及追蹤患者樣本中目標亞群微量水平的重要性,這一點極其重要。”
一般而言,研究人員可以通過CTC的生物或物理特征(如基因表達、大小、密度、變形性或電荷)進行正向富集或負向富集,然后利用免疫、分子或功能性實驗對這些細胞進行檢測。雖然CTC富集和捕獲技術前景廣闊,但與利用ctDNA的液體活檢技術相比,研究人員卻遇到了挑戰。
2017年發表在Cancer Discovery期刊的一項研究中,來自德國漢堡大學醫學中心的Klaus Pantel及其研究團隊對CTCs在液體活檢領域的臨床應用進行了研究,并指出了CTCs應用的局限性:建立癌細胞系或異種移植需要成百上千個CTCs,這使該方法適用于極少數疾病的晚期患者身上。作者還指出,對基于CTC生物學發現的新技術研發的關注,常常會延緩CTC檢測進入臨床診斷的進程。但研究人員也表示,有關CTC生物學的新研究已經開始衍生出“集CTCs富集、檢測和定性于一體”的平臺。
美國醫療和生命科學咨詢公司Health Advances副總裁Kristen Amanti認為,CTCs臨床應用的問題和障礙主要取決于如何使用這些細胞。“如果公司試圖利用CTCs來進行癌癥篩查,而不是監測已經被診斷出患有某種特定癌癥患者的治療,那么公司將面臨更大的困難。”Kristen Amanti說到,“如果沒有針對特定類型癌癥的篩查機制,那么在證明臨床證據有效方面會很困難。如果你提前了解已有一個篩查機制,那你可能還要去證明你比這種篩查更好,或者能夠提供某種經濟優勢。”
商業化進程加速
雖然在臨床開展上面臨著不少障礙,但是CTC富集和檢測的商業前景仍然十分強勁。2018年,多家公司都在CTC捕獲和檢測技術的臨床轉化方面取得了重大進步。
美國Epic Sciences公司的CTC技術在2018年取得了一系列積極進展。2018年6月,Epic Sciences公司及合作伙伴發布了一項多機構隊列研究,驗證了基于CTC的AR-V7檢測方法的有效性。根據該公司的信息,這項研究是首個證實液體活檢能夠預測治療效果并顯示對患者具有生存受益的研究之一。此外,Epic Sciences在2018年初時曾獲得5200萬美元E輪融資,目前該公司正在將其技術用于研究血液中腫瘤細胞和人類免疫細胞的綜合分析,進而用于免疫治療藥物的研發和伴隨診斷中。2018年11月,該公司還與加拿大四家乳腺癌治療中心合作進行了一項臨床試驗,以檢測其技術是否能預測轉移性乳腺癌患者的復發風險。
與此同時,美國液體活檢公司Celsee Diagnostics在CTC富集工具商業化方面取得了進展。在與單細胞診斷公司IncellDx達成一項可行性研究合作后,Celsee Diagnostics在2018年1月份簽訂了一系列產品的聯合商業化協議,包括基于CTC的乳腺癌、結直腸癌、前列腺癌和其他癌種的篩查產品。
2018年5月,CellMax Life公司啟動了一項美國臨床試驗,用于驗證其基于CTC的結直腸癌篩查產品。該公司CMx平臺目前只在亞洲銷售,采用于一種“混合微流體芯片”,能夠從10億個正常細胞背景中分離出1~10個CTCs。CellMax Life還在2018年4月份與IncellDx達成合作,共同開發和和銷售幾種實體瘤的CTC檢測產品,用于個性化治療方案選擇和監測。近日,CellMax Life還宣布,作為公司細胞療法臨床試驗的一部分,公司已經與臺灣Medigen Biotech公司達成合作。Medigen將結合Cellmax Life的CMx平臺及其液體活檢panel,用于患者的的治療決策及療效監測。
另一家計劃進軍CTC液體活檢領域的公司是Precision for Medicine