[发明专利]一种循环肿瘤细胞高通量磁力分选方法

说明书

本发明公开了一种循环肿瘤细胞高通量磁力分选方法，包括如下步骤：样本纯化：将全血样本与磁珠混合孵育，磁珠与全血样本中的靶标细胞结合；磁珠孵育后的全血样本经过微流控芯片的纯化结构区去除小于分选临界半径的细胞；细胞聚焦：将步骤（1）纯化后的样本进行细胞聚焦，将大于分选临界半径的细胞聚焦到芯片中央位置，小于分选临界半径的细胞仍保持原路径；磁力分选：将步骤（2）经过细胞聚焦后的样本进行磁珠分选，磁珠结合细胞在磁力架的吸引下分流至磁珠细胞收集口进行收集，非磁珠结合细胞仍保持直线形流入非磁珠细胞收集口流出进行收集。利用本发明，背景细胞清除率高、肿瘤细胞捕获率高、肿瘤细胞成活率高且可实现高通量捕获。

技术领域

本发明涉及一种循环肿瘤细胞分选方法，具体地说是一种利用循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片进行的循环肿瘤细胞分选方法。

背景技术

肿瘤是当今社会危害人类健康的主要疾病，目前治疗肿瘤的最有效方法为手术切除，但即使接受了手术切除治疗，患者仍具有一定概率肿瘤复发转移的风险，其预后不良的原因之一是癌细胞可以轻易进入并通过血液传播。在手术切除之前，这些患者的血液中可能已经存在该类游离肿瘤细胞。

1896年，澳大利亚学者 Ashworth在 1 例因癌症死亡的患者外周血中发现了类似肿瘤细胞的细胞，并由此提出了循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell，简称为CTC)的概念。CTC是指从原发性肿瘤脱离，并进入患者淋巴系统、血液循环的部分癌细胞。这部分细胞在患者接受手术前有可能已经存在于血液循环中，手术操作有可能促使更多的CTC进入血液循环从而加速肿瘤转移。随着近年研究的深入，CTC 的应用逐渐成为抗癌治疗的热点，被人们称为“液体活检”，众多研究发现，CTC 不仅可作为早期诊断肿瘤的新型标志物，亦可以作为术后检测肿瘤复发转移的灵敏指标之一，通过提取研究患者血液中的CTC，有望为患者提供个性的治疗方案，并彻底阻断肿瘤的转移复发途径，同时也是实现CTC体外培养和药敏实验的基础。CTC的捕获具有一定难度，主要难点在于该细胞性质的特殊，CTC的含量极低，细胞本身活性差，难以高效提取并保持足够活性于下一阶段实验。

目前有多种方法来分离患者血液中的CTC，基于原理大致可分为两大类，即阳性富集法和阴性富集法，阳性富集法一般基于抗原-抗体原理，特异性捕获目标CTC，例如美国CellSearch系统，是少数由美国FDA批准的用于CTC提取的系统之一，根据使用靶向上皮细胞粘附的抗体分子（EpCAM）来特异性识别CTC。然而CellSearch系统还存在一些缺陷，例如CellSearch系统无法实现全自动分选以及智能捕获EpCAM阳性细胞，由于CTC在人体内时刻发生着改变，当其发生上皮-间质样变时，其表面EpCAM抗原消失，使依据识别该抗体的CTC提取系统失效，且该种方法提取的细胞通常活性较差，极大限制了后期实验。阴性富集法原理与阳性富集法相反，采取各种手段去除全血中的背景细胞收集剩余细胞即为CTC，例如目前广泛使用的密度梯度离心法进行CTC分离，基于血细胞之间密度的差异，去除全血中红细胞，血小板，白细胞等背景细胞得到CTC，该类方法具有快速、直接、非抗原依赖性及操作简单，可保持提取细胞活性等优点，但同时该方法操作步骤多、提取率及纯度均较低，因为血液样本中一些体积与CTC近似的背景细胞例如白细胞等残留细胞无法精准分离，将会影响后续CTC的培养及药敏实验等研究，因此存在CTC提取效率低，纯度低等缺陷。