新型液体活检技术为开发小细胞肺癌的新型疗法提供希望

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目的

利用小细胞肺癌患者的血液样本来监视及预测他们对于治疗的反应，从而为个体化治疗这一疾病铺平了道路。

方法

从SCLC患者血液样本中收集CTC细胞，然后移植进入免疫缺陷小鼠体内形成CDX肿瘤模型，从而证明了CTC细胞的致瘤性。当研究者用治疗SCLC患者的相同化疗药物处理这些小鼠时，它们显示出与每个供体患者相同的 CDXs 反应。同时运用二代测序技术对CDX样本和CTC样本进行测序比较，观察基因表达差异。

结果

科学家利用循环肿瘤细胞CTC证实相比于罹患其他癌症类型的患者，SCLC患者的血液样本中具有更多的CTC。对于每位患者而言CTCs的数量都与他们的生存相关——血液中 CTCs 越少的患者生存的时间越长。CTC细胞移植进入小鼠体内能导至肿瘤发生证明了CTC细胞的致瘤性。CDX模型对化疗药物的反应与患者的临床反应一致，从而表明CDX模型能为化疗耐药性机制的研究提供解决方案。

研究结果

1.来自病人的CTC细胞的致瘤性

从病人血液中富集的CTC细胞移植进入小鼠体内导至肿瘤的发生证明了CTC细胞能导至肿瘤的发生。而CTC细胞的致瘤性跟它的浓度存在关系，5号和6号病人CTC低于222个/7.5毫升血液没有导至小鼠形成肿瘤。

表1患者的临床基线特征及由患者CTC细胞导至小鼠肿瘤特征

2.CDX小鼠对化疗药物的反应代表了病人的临床化疗反应

在4个CDX模型中，CDX3对化疗药物铂和依托泊苷缓解率达到了95%，远高于CDX2的51%和CDX4，模型中的这些数据和病人的临床OS是一致的。

图1.CDX模型同时反映了病人对化疗的敏感度。小鼠肿瘤模型CDX3,CDX2，CDX4经顺铂和依托泊苷或者是安慰剂治疗后的肿瘤体积的变化。a顺铂组和对照组的生存曲线的对比图，b顺铂组和对照组肿瘤体积的对比图。红色代表顺铂组，蓝色代表对照组。

3.CDX的基因组测序

运用NGS对4个肿瘤模型进行测序分析，分为化疗敏感和不敏感两组进行基因表达的检测，以TP53和RB1为首的基因是表达下调，红色部分表示表达上调，蓝色部分表示基因表达下调。

表2.基因拷贝数的变化图谱。

CDX1L代表CDX1小鼠左侧的肿瘤，CDX1R代表小鼠右侧的肿瘤，同理CDX3L/3R分别代表小鼠左侧或者右侧的肿瘤。化疗敏感的肿瘤中表达增加的基因是MYCL1/BCL2/CCNE1/SOX2/MYC等基因，而化疗不敏感的肿瘤中无相应的基因表达的增加。

4.CTCs 和 CDXs的比较

为了证明形成的肿瘤CDXs是否来自移植入体内的CTC细胞，对富集到的CTC细胞和CDX进行基因组测序比较，结果表明CTC细胞和CDX是一致的。对2号病人的CTC细胞和白细胞(WBC)进行了TP53和RB1的基因测序比较，结果与WBC细胞相比，所有的CTC细胞都出现了A-C和T-G的转变及T的插入突变。

图2.在6个单独的CTC细胞中进行RB1和TP53基因突变的检测。WBC代表了白细胞，CTC细胞和WBC细胞来自2号病人，在Sanger测序图中，红色的代表突变，蓝色代表无突变。

目前理解小细胞肺癌的主要屏障就是无法得到较多的肿瘤组织，本文中我们提到的液体活检技术比较直接而且非侵入性，这就使得我们可以更为轻松地去对SCLC患者的单一肿瘤进行研究，这对于我们后期研究小细胞肺癌的发病机制以及开发新型疗法提供了一定的研究数据和研究思路。

信息来源：

Cassandra LHodgkinson, Christopher J Morrow, Yaoyong Li, et al. Tumorigenicityand genetic profiling of circulating tumor cells in small-celllung cancer.Nature Medicine, 1 June 2014; doi:10.1038/nm.3600