靶向多价多肽组合用于循环肿瘤细胞检测的研究

The main reason of the death of cancer patients is tumor metastasis. Circulating tumor cells (CTCs) in patients’ bloodstream provide us a method to the early diagnosis of tumor metastasis and evaluation of treatment effect. Currently, many existing biological methods for CTCs detecting are based on antibody binding with CTCs which express epithelial cell adhesion molecule (EpCAM). However, the EpCAM expression is down-regulated during epithelial-mesenchymal transition (EMT) process, and the CTCs detected based on anti-EpCAM antibody are underestimated. In our study, epithelial-like cells targeting peptides and mesenchymal-like cells targeting peptides were screened by bacterial surface display technology. The targeting multivanlency peptide group which binding with both epithelial-like cells and mesenchymal-like cells would be optimized based on peptide microarray technology. Microfluidic chips modified with the targeting multivanlency peptide group would be used to the capture and detection of different types of CTCs. The conduction of this study would provide a precise system for the detection of CTCs and contribute to the early diagnosis of tumor metastasis and further treatment of patients.

在癌症患者中，导致死亡的主要原因是肿瘤的转移，病人外周血中的循环肿瘤细胞（circulating tumor cells, CTCs）为肿瘤转移的早期检测及治疗效果的评估提供了新思路。目前，依赖于上皮细胞粘附因子抗体（anti-EpCAM）的检测方法是一种最常见的CTCs检测方法，但是该方法会因为一些CTCs发生了上皮细胞间充质化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）而导致漏检。本项目拟通过细菌展示技术筛选得到能分别结合上皮样细胞和间充质样细胞的靶向多肽，对这两类多肽通过多肽微阵列技术进行优化，获得可以同时高效结合上皮样和间充质样肿瘤细胞的靶向多价多肽组合，利用此靶向多价多肽组合功能化的微流控芯片对CTCs进行捕获和检测，使捕获的CTCs类型更加全面。该项目可以为CTCs 的检测提供准确的检测体系，做到对转移肿瘤的早期诊断，为其进一步的治疗奠定基础。

恶性肿瘤作为致死率极高的疾病之一，一直以来都是研究者努力攻克的重点疾病，而肿瘤的转移是造成90%肿瘤患者死亡的原因，针对肿瘤转移的诊断和治疗成为研究的重中之重。循环肿瘤细胞（CTCs）检测对于肿瘤转移的诊断和治疗具有重要的临床价值。本项目通过筛选获得针对不同CTCs类型的特异结合性多肽，优化可以捕获不同类型CTCs的多肽组合，并把该多肽组合修饰到串联微流控芯片的表面，完成了对于肿瘤细胞捕获率的优化，使其捕获效率达到85%以上，该多肽-串联微流控芯片体系被证实具有对于肿瘤细胞的特异捕获的特点。运用该体系对10余例卵巢癌患者的血液进行了CTCs的捕获和测定，结果一方面验证了CTC总数和疾病进展的相关性,同时发现了兼具上皮和间充质细胞特性的CTC的数量的变化趋势与CTC总数的变化一致，并且其比例对于疾病的预后具有更高的参考价值。项目的结果预示了CTC的异质性特点与疾病进展具有可能的相关性，为该项目的进一步扩展提供了思路。本项目不仅为临床CTC的检测提供了检测手段，对于肿瘤转移诊断和肿瘤患者的治疗效果监测提供了有效的工具；同时为具有不同异质性特点的循环肿瘤细胞可能具有不同的转移能力的论断提供了实验依据。