从小鼠结直肠癌模型全血样本中分离循环肿瘤细胞：一种获取循环肿瘤细胞的方法
0 次观看 • 3:50 分钟 • April 30th, 2023
循环肿瘤细胞（CTCs）是指从原发性肿瘤脱落并进入血液循环的癌细胞。大多数CTC在血液中可不附着于表面而存活，因此我们可直接从大多数癌症患者的血液中检测到这些细胞。
血液中的循环肿瘤细胞（CTCs）可能提示肿瘤在体内的扩散，因此识别这些细胞有助于了解癌症的进展。首先取一只已麻醉的结直肠癌小鼠模型，通过心脏穿刺采集血液。将血液转移至含有密度梯度介质的锥形管中，离心以分离血液成分。
弃去含有血浆的最上层，收集位于界面处的外周血单个核细胞组分（PBMC），置于另一试管中。接着，向PBMC细胞中加入抗EpCAM抗体，并在荧光显微镜下观察。循环中的循环肿瘤细胞（CTC）表达一种称为上皮细胞黏附分子（Epithelial Cell Adhesion Molecule，EpCAM）的细胞标志物。因此，抗EpCAM抗体可用于识别EpCAM阳性的CTC。
收集CTCs并储存以用于后续下游分析。在以下实验方案中，我们将从小鼠结直肠癌模型血液的外周单个核细胞组分中鉴定表达EpCAM的CTCs。
— 为在适当的实验终点分离循环肿瘤细胞，将每管15毫升锥形管中加入5毫升密度梯度介质，并小心地将从荷瘤动物采集的全血样本转移至密度梯度层上。
通过离心分离细胞，并小心收集含有单个核细胞的界面层。用移液器将单个核细胞转移至新的15毫升离心管中，进行第二次离心，随后用PBS洗涤两次。第二次洗涤后，将细胞沉淀重悬于200 µL含EDTA的PBS中，并向每个样本加入4 µL抗EpCAM抗体，在冰上避光孵育20分钟。
接下来，使用疏水屏障笔在每个无菌的6厘米培养皿中为每个样本画一个直径约1厘米的圆，向每个圆内加入700微升挑取缓冲液，随后加入50微升细胞悬液。使用显微镜检查细胞密度，并让样本静置约五分钟。然后，通过EpCAM阳性筛选细胞液滴中的细胞，并使用显微操作仪将目标细胞转移至50微升适用于后续下游分析的适当缓冲液中。
概述
本文讨论了从结直肠癌小鼠模型血液中分离和鉴定循环肿瘤细胞（CTCs）的方法。CTCs 对于理解癌症进展至关重要，因为它们提示了肿瘤的扩散。
关键研究组成部分
科学领域
- 肿瘤学
- 细胞生物学
- 转化医学研究
背景
- 循环肿瘤细胞（CTCs）起源于原发性肿瘤并进入血液。
- CTCs 可在循环系统中存活，并可在癌症患者的血液中被检测到。
- 识别 CTCs 有助于评估肿瘤的转移情况。
- EpCAM 是 CTCs 表达的一种标志物，有助于其识别。
研究目的
- 从结直肠癌小鼠血液中分离并鉴定表达 EpCAM 的循环肿瘤细胞（CTCs）。
- 建立循环肿瘤细胞（CTCs）的下游分析方案。
- 通过循环肿瘤细胞（CTCs）分析加深对癌症进展机制的理解。
使用的方法
- 通过心脏穿刺法从麻醉状态下的结直肠癌小鼠模型中采集血液。
- 离心血液样本以分离各组分。
- 使用抗EpCAM抗体标记循环肿瘤细胞（CTCs）以便识别。
- 显微镜检查及显微操作进行细胞筛选。
主要结果
- 从血液样本中成功分离外周血单个核细胞（PBMC）。
- 利用荧光显微镜鉴定EpCAM阳性的循环肿瘤细胞（CTC）。
- 建立可靠的循环肿瘤细胞（CTC）收集与分析方法。
- 在癌症研究中具有进一步下游应用的潜力。
结论
- 该方案可有效分离循环肿瘤细胞（CTCs）用于分析。
- 循环肿瘤细胞（CTCs）可作为癌症进展的生物标志物。
- 该方法可应用于其他类型的癌症，开展类似研究。
常见问题
行业应用价值
从鼠源结直肠癌模型的全血中分离循环肿瘤细胞（CTCs），可直接研究肿瘤细胞的转移潜能及播散特性。该实验流程通过获取稀有细胞群体用于后续的分子和表型分析，从而提升临床前肿瘤学研究的预测可靠性。将CTC分离整合至发现研究流程中，有助于深入解析作用机制、降低研发风险，并为转化生物标志物策略提供依据。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 能够在临床前模型中直接评估肿瘤细胞的播散情况和转移风险。
- 支持对上皮标志物（如EpCAM）进行功能验证，以增强靶点可信度。
- 通过分离和表征稀有循环细胞群体，有助于阐明作用机制并降低研发风险。
筛选与检测方法开发
- 为下游检测开发和化合物筛选提供经过验证的循环肿瘤细胞（CTC）群体。
- 采用抗EpCAM标记和荧光显微镜技术，标准化CTC的鉴定流程。
- 实现CTC样本的可重复制备，用于定量和比较分析。
转化与临床前研究
- 将临床前循环肿瘤细胞（CTC）分离与转移监测中的转化生物标志物发现相结合。
- 支持从体内肿瘤模型到体外细胞及分子谱分析的连续性研究。
- 通过关联CTC存在与疾病进展，为风险调整的临床推进决策提供依据。
流程与工作流整合
该CTC分离方案适用于临床前发现的研究流程，可连接体内肿瘤建模与下游分子分析。
- 发现生物学： 可用于肿瘤细胞扩散及转移机制的假设验证。
- 筛选： 提供标准化、可重复的循环肿瘤细胞（CTC）样本，用于检测准备和定量评估。
- 分析： 提供可量化的输出结果，如EpCAM阳性率和CTC计数，用于不同条件间的比较。
- 转化研究： 将临床前CTC研究结果与潜在的临床生物标志物策略相衔接。
- 企业级复用： 建立可在多种肿瘤模型中重复使用的CTC分离工作流程。
运营与企业影响
- 科学价值：提高对转移风险和靶点验证的预测可信度。
- 操作价值：标准化稀有细胞的分离与鉴定，确保可重复性。
- 战略价值：支持基于信息的立项/终止决策，降低后期生物学风险。
- 项目组合影响：基于循环肿瘤细胞（CTC）数据，实现对肿瘤学资产的风险调整优先级排序。
实施注意事项
- 需要具备小鼠血液采集和稀有细胞操作的专业技能。
- 需要具备荧光显微镜和显微操作工具的使用条件。
- 要求跨团队统一抗体标记和细胞鉴定的操作流程。
- 针对不同的肿瘤模型或标志物组合，可能需要进行方法优化。
- 细胞得率和纯度取决于操作技术水平及模型特异性变量。
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最后更新：22 八月 2026