精准医学时代,液体活检成为肿瘤与检验领域的重要分支。随着靶向药物与免疫治疗成为癌症治疗领域的受捧对象,液体活检凭借其无创性、敏感性、动态性等特质,被寄予厚望。循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC)作为液体活检中的明星产品,一直备受关注。CTC是游离于血液循环系统中的肿瘤细胞,来源于原发肿瘤组织,是肿瘤细胞转移的重要方式,是复发和激发癌症致死机制的重要因素。CTC作为肿瘤细胞,不仅包含肿瘤的DNA信息,同时还包含基因组、蛋白质组等信息,是研究肿瘤组织信息的丰富来源。

肺癌是发病率和死亡率增长最快,对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。在我国,肺癌居我国恶性肿瘤发病首位,发病人数约为78.4万,其中非小细胞肺癌占肺癌的80%左右。过去30年晚期非小细胞肺癌的主要治疗方式是化疗和靶向药物。而如今,以免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs)为代表的肿瘤免疫治疗正在逐步改写肺癌临床治疗方式。免疫治疗的特征之一是肿瘤特异性免疫应答的持久性,但目前仅在少数患者中实现了耐久性。为了筛选出能够获益的患者群体,研究人员不断探索预测生物标志物。目前,PD-L1表达在临床实践中是常规应用的生物标志物。大量研究证明,肿瘤细胞PD-L1的高表达与NSCLC的临床获益具有相关性。

 

基于之前的研究可知,治疗会改变肿瘤细胞PD-L1的表达,因此接受过治疗的患者的PD-L1表达可能会不断发生改变。而目前临床上的主要检测方法,组织活检切片,免疫组化等需要穿刺活检或手术取得肿瘤组织,属于有创取材且取材困难,无法多次进行,不能作为实时监测手段,在应用上具有很大的局限性。

近期,权威杂志《Cancer Immunology》上发表了一项基于CTC的新型血液检测方法——CellMax(CMx),该方法可实时监测治疗早期的非小细胞肺癌(NSCLC)患者PD-L1蛋白表达情况。该方法很好的体现了液体活检较组织活检的优越性。

该研究共招募51名NSCLC患者,其中I期和II期患者24名,III期和IV期患者23名(详情见表1)。所有患者均在治疗前抽取2mL血液采用CMx进行分析检测。CMx的具体操作流程见图1。

表1 NSCLC患者信息

 

图1 CellMax 操作流程

 

当捕获到的细胞经过荧光染色后满足如下条件,则被判定为CTC(图2):

(1) 细胞尺寸 ≥ 9µm,且具有完整的细胞形态;

(2) CK18荧光强度﹥cutoff值;

(3) CD45荧光强度﹤cutoff值;

(4) 不具有白细胞形态;

(5) 全部或部分细胞膜PD-L1染色。

图2 PD-L1阳性和PD-L1阴性的CTC

 

51名NSCLC患者中有2名患者血液无法进行检测,研究人员对剩下的49名患者进行检测,86%(42/49)的非小细胞肺癌(I-IV)患者可检测到CTCs。其中,早期患者的检出率为88%(21/24),晚期患者的检出率为87%(20/23)。这很好的证明,无论是早期还是晚期患者,该系统均有很好的检出率。同时,研究人员还发现在检测到CTC的患者中,PD-L1阳性率高达67%(28/42)(表2)。

表2 CTC的检出率和PD-L1阳性、阴性在NSCLC患者中的

百分比

 

研究人员进一步对能够同时进行CTC检测和组织免疫组化(IHC)检测的33名患者进行了分析,结果发现近80%(15/18)经IHC检测为PD-L1阳性的患者CTC-PD-L1也是阳性(表3)。同时研究人员还发现了10例CTC-PD-L1表达阳性但IHC检测为阴性的病例这一突破性的发现为组织活检假阴性率总是居高不下给出了提示性的见解。研究中,仅仅有4例患者IHC检测为PD-L1阳性而CTC-PD-L1表达为阴性,其中3例患者的IHC检测显示PD-L1的表达水平较低,仅8-10%。在该研究中,总体来说组织与CTC的PD-L1表达一致性约为57%(19/33),高于其他文献报道的水平。这充分证明了CTC-PD-L1表达在非小细胞肺癌患者上是完全可行的。

表3 33例患者IHC检测和CTC检测

 

在临床试验和治疗过程中,采用免疫组化对PD-L1进行蛋白水平的检测是常规方法,通过抗体着色后由病理医师镜下观察根据组织染色范围和着色深浅来评价表达情况。但IHC的判读还是过于依赖病理医生的个人经验,目前没有统一的标准。并且在活检穿刺的样本中由于组织在空间上的异质性,假阳性和假阴性率居高不下。这些问题一直困扰着临床医生,而液体活检恰能很好的解决这个问题,利用灵敏的CTC检测技术,可以检测出游离于外周血中的肿瘤细胞,从而进行进一步的PD-L1表达。并且由于CTC检测技术方便快捷,可以实时监控患者PD-L1表达的动态变化情况。详情可参见我们之前的推文(①全球首个精确预测PD-1免疫治疗效果的液体活检方法诞生了!②“1+1大于2”,PD-1联合阿帕替尼效果好,抽血代替活检,CTC预测疗效显身手③捷报频传——PD-L1在三阴乳腺癌又建奇功)。

在临床应用中,相关领域专家围绕CTC在早期诊断、治疗监测等维度开展多方向研究,CTC将在治疗预后、伴随诊断等方面不断“大显身手”。

 

 

 

 

参考文献

Chen YL, Huang WC, Lin FM, et al. Novel circulating tumor cell-based blood test for the assessment of PD-L1 protein expression in treatment-naïve, newly diagnosed [J] Immunotherapy, 2019, 68: 1087-1094. 

 

 

 

液体活检新应用——利用CTC检测肺癌PD-L1表达比组织染色更灵敏

在临床应用中,相关领域专家围绕CTC在早期诊断、治疗监测等维度开展多方向研究,CTC将在治疗预后、伴随诊断等方面不断“大显身手”。