[发明专利]循环肿瘤细胞有丝分裂指数在癌症分层和诊断中的应用

说明书

在患者中，循环肿瘤细胞(CTC)与恶性实体肿瘤的转移有关。这里给出的证据是CTC表现出细胞周期阶段变异性，在有丝分裂细胞周期阶段CTC的数量与受试者长期存活的前景有很强的相关性，所述细胞来自所述受试者。本文还介绍了从癌症患者中确定CTC的有丝分裂细胞周期阶段的方法，并利用这些信息对恶性实体肿瘤进行分级，并预测患者存活的可能性。

背景技术

当肿瘤细胞脱离原发性恶性实体肿瘤时，它们能够进入血液或淋巴循环，最终进入器官或组织，并形成转移。这些肿瘤细胞被称为循环肿瘤细胞(CTC)，根据癌症类型的不同，在转移性实体肿瘤患者中发现这种肿瘤细胞高达65-85％。

鉴于90％与癌症相关的死亡是由转移过程所引起的，CTC的检测和表征可能尤其对决定是否需要进行医学干预以阻止或减缓患者癌症的传播是至关重要的。然而，由于各种各样的原因，CTC的临床使用一直受到限制，包括在血液循环中罕见的CTC以及目前无法准确区分高度侵略性的细胞类型和较弱侵略性细胞类型[1-4]。

一些研究表明，CTC枚举可以作为癌症患者生存的独立预后指标，即在血液循环中，大量的CTC可以等同于短期的患者生存[2-4,17-20]。因此，CTC可能具有临床效用，其在血液样本中的数量与晚期癌症的预后生存信息和治疗反应相关[1-3,19]。虽然已经建立了使用每个样本中使用≥5个CTC的阈值的CTC枚举具有预测价值，但是将这些信息转化为直接治疗来改善患者的生存是很困难的[1,2,12,28]。

多年来，CTC研究试图通过分析突变率、蛋白质组学、上皮细胞向间充质细胞转化等对与临床相关CTC和在转移性传播中没有作用的CTC进行区分，来改善其临床效用[2,17,19,20,28]。最近，单个CTC的蛋白质组学和基因表现型已经表明它们是多重复杂表型的异质群体[28,29]和通过生物标志物的异质性对CTC子类型化是目前正在进行的研究领域。然而，复杂异质性，每个样本中CTC的低数量，以及20-35％的晚期患者没有可测量的CTC，都是抑制临床应用的混杂因素[1,2,4,12,19]。

由于癌症分级是形态学分类的一种形式，因此有人建议描述CTC表型可以为癌症患者提供额外的预后分层[3,21-23]。例如，细胞分化的病理分级，包括评估肿瘤组织活检中的有丝分裂指数(MI)，在癌症诊断、预测和治疗上是黄金标准，是肿瘤分期算法的复杂部分[1,5-9]。虽然它不常用于血液活检[3]，分类筛选的肿瘤细胞目前被组织病理学家用来从一些体液中识别和分级癌细胞，包括尿液(膀胱)[10]、肺吸入物(肺)[25]和脑脊髓液(大脑/神经元)[26]。最近有研究表明，使用专用过滤器从外围血液中分离出的CTC保留了详细的细胞结构，从而对CTC进行了更详细的评估[3,17,18,24]。因此，这种分级可以应用于过滤分离的CTC。

由于无法在CTC中提供详细的细胞学评估，也导致一些小组在它们的量化(即：MIB-1、PCNA和Ki-67等)上依赖增殖指数(PI)[11-14]。然而，在癌症中使用PI生物标志物是一个备受争议的话题[13,14]。

附加的定义疾病等级和/或直接与患者生存相关的CTC表型和特征的说明可以与目前在重要的方法中涉及CTC数量有关的知识结合，包括癌症分层和诊断。本发明是针对这些和其他相关目标的。

发明内容

发明人首次表明从生物样本中，比如外周血，分离的循环肿瘤细胞(CTC)具有细胞周期阶段的可变性。也就是说，当从一个生物样本中分离CTC群，细胞的细胞周期阶段有可变性，一些细胞在有丝分裂细胞周期阶段(M阶段)(比如前期、中期、后期、末期或胞质分裂期)，一些细胞在非有丝分裂细胞周期阶段(比如休止期或间期)。