檢測(cè)芯片采集血液中極微量癌細(xì)胞的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
可以逐一查出并采集血液中的極微量癌細(xì)胞(CTC:circulating tumor cells),還可以分析基因。這項(xiàng)技術(shù)是由東曹開發(fā)的,可成為利用血液就可以診斷癌癥的無(wú)創(chuàng)液體活檢(liquid biopsy)手段。現(xiàn)已證實(shí)這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)際檢測(cè)出極微量癌細(xì)胞,正考慮應(yīng)用于研究和臨床應(yīng)用。東曹開發(fā)出的檢測(cè)芯片和裝置已在“第2屆個(gè)性化醫(yī)療技術(shù)展(PMEX 2015)”(2015年5月13~15日,東京有明國(guó)際會(huì)展中心)上參考展出。
CTC是從原發(fā)病灶滲透到血管內(nèi)的癌細(xì)胞,會(huì)引發(fā)癌癥轉(zhuǎn)移等。如果通過(guò)血液檢查就可以檢測(cè)出CTC并進(jìn)行基因分析,那么不用做(利用內(nèi)窺鏡等)采集原發(fā)病灶組織的病理檢查,就可以選擇合適的治療藥物或判斷治療效果。不會(huì)給患者造成太大的負(fù)擔(dān),可以盡早確定治療方案,還可以根據(jù)癌細(xì)胞獲得的抗藥性調(diào)整治療藥物。
血液中的CTC含量極少。1ml血液中含有數(shù)十億個(gè)細(xì)胞,而CTC“只有幾個(gè)”(東曹)。因此,以往的課題是很難準(zhǔn)確檢測(cè)出CTC或有選擇性地采集CTC。
利用光刻和介電泳技術(shù)
東曹的技術(shù)通過(guò)將血液中的細(xì)胞逐個(gè)固定在檢測(cè)芯片上的很多微細(xì)孔中,來(lái)捕捉CTC。在芯片的兩個(gè)電極間加載交流電壓時(shí),在“介電泳力(dielectrophoretic force)”作用下,電場(chǎng)集中在微細(xì)孔中,從而吸引CTC等細(xì)胞。
待CTC固定后,利用特定蛋白質(zhì)與癌細(xì)胞結(jié)合的抗體來(lái)標(biāo)記CTC,然后用熒光顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)。由于這是可以確定CTC固定位置的檢查方法,因此還可以利用吸液管采集CTC。
其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是基于光刻的芯片微細(xì)加工技術(shù)和介電泳技術(shù)。前者利用了磁光(MO)盤制造技術(shù),后者利用過(guò)了開發(fā)抗體使用的細(xì)胞融合技術(shù)。
此次的技術(shù)是通過(guò)NEDO(新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu))在2010~2014年度實(shí)施的項(xiàng)目“研發(fā)診斷血液中的癌癥分子和基因的技術(shù)和系統(tǒng)”開發(fā)的。該項(xiàng)目除東曹外,還有日本靜岡癌癥中心、日本國(guó)立癌癥研究中心、日本On-Chip Biotechnologies公司及柯尼卡美能達(dá)等參與。