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中山大学肿瘤医院结直肠科伍小军循环肿瘤细胞分型检测在结直肠癌的临床应用初探中山大学肿瘤医院结直肠科循环肿瘤细胞分型检测在结直肠癌的肿瘤诊疗的挑战:精准评估与治疗、全程管理Circulatingtumorcells.2015.SpringerPress.90%癌症患者死亡由转移/复发引起50%结直肠癌根治术/R0患者发生转移治疗有效吗?肿瘤有转移吗?肿瘤会复发吗?

肿瘤何时复发?

肿瘤耐药了吗?何时更换治疗方案?肿瘤诊疗的挑战:精准评估与治疗、全程管理Circulatin复发/转移实时监测手段:CTCs与肿瘤全程管理

CTCs是什么?

来源于肿瘤原发病灶、转移病灶,并释放入血的多种肿瘤细胞的统称

哪种CTCs才有临床意义?血细胞冲撞、血流剪切阻力等CTCs进入血液循环细胞失巢凋亡机体免疫系统的防御微小癌栓转移灶极少部分CTCs一定条件下CancerRes.2003,63:3805-11.BreastCancerRes.2009,11:R46.AmJPathol.2011,178:989-96.JAMAOncology2015年6月的述评复发/转移实时监测手段:CTCs与肿瘤全程管理

CTC肿瘤常规诊疗手段无法实时获取准确的复发转移信息

常规诊断手段提示肿瘤信息

局限性影像学解剖学信息代谢信息肿瘤信息的反映存在滞后性,无法实时存在辐射血清学肿瘤标志物信息大部分特异性和准确性低无法作为复发转移信息的实时有效指标肿瘤常规诊疗手段无法实时获取准确的复发转移信息

常规诊断手段CTC:实时反映肿瘤复发/转移信息的有效方法Science.2013,339:

580-4.MolCancerRes.2011,9:

997-1007.JClinOncol.2012,30:

525-32.Cancercell.2011,20:

576-90.CTC:实时反映肿瘤复发/转移信息的有效方法Science.CTCs临床应用方向一:

肿瘤预后个体化评估(DFS/RFS/OS)Uenosonoetal.Cancer2013;119:3984–3991Seebergetal.AnnSurg2014;00:1–8BritishJournalofCancer(2015)112,1306CTCs临床应用方向一:

肿瘤预后个体化评估(DFS/RFS不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估Annalsofoncology20;1223-1229,2009不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估Annalso不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估Annalsofoncology20;1223-1229,2009不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估AnnalsoCTC临床应用方向二:复发风险个体化评估LuCYetal.,BrJCancer,2013JNCIJNatlCancerInst(2014)106.CTC临床应用方向二:复发风险个体化评估LuCYetaCTC临床应用方向三:

相比血清标志物,更精准评估疗效JClinOncol2008;26:3213-3221.0p68-kCTC临床应用方向三:JClinOncol2008;CTC临床应用方向四:

结合影像学实现更精准的肿瘤病情评估JClinOncol26:3213-3221CTC临床应用方向四:

结合影像学实现更精准的临床应用方向五:基于CTC的分子检测临床应用方向五:基于CTC的分子检测ClinCancerRes2009;15结直肠癌CTCs与组织KRAS突变一致性高共入组76例爱必妥联合化疗的转移性结直肠癌患者,分别对组织样本、CTC样本同进行KRAS突变检测组织样本中发现33例(43.4%)KRAS突变,30例(39.5%)CTC样本中检测到KRAS突变组织和CTC检测KRAS突变的一致率为90.8%,灵敏度为84.4%,特异性为95.3%ClinCancerRes2009;15结直肠癌CTC结直肠癌CTCsKRAS突变与爱必妥疗效相关ClinCancerRes2009;15结直肠癌CTCsKRAS突变与爱必妥疗效相关ClinCa预后全面评价疗效实时评估复发/耐药预警,优化治疗方案基于CTCs分子检测,指导治疗CancerDiscov.2016,6(5);1–13.循环肿瘤细胞(CTCs)检测的临床意义预后全面评价CancerDiscov.2016,6(5CTC检测临床挑战1:如何检测转移潜能最大的CTCs?形态学分类单细胞CTCCTC细胞团(CTM)功能学分类上皮型CTC间质型CTC混合型CTC1/40的CTC形成微转移灶1/10000的CTC形成转移灶ClinCancerRes2015,21(21)CTC检测临床挑战1:形态学分类1/40的CTC形成微CTC检测临床挑战2:如何检测最容易耐药、导致复发的CTCs?Nature.2016,529:298-306CTC检测临床挑战2:Nature.2016,529:2上皮间质转化(EMT)

EMT是指肿瘤细胞由上皮细胞表型转化为间质细胞表型促进肿瘤细胞进入血管促进肿瘤细胞获得干性增强肿瘤细胞治疗耐受增强肿瘤细胞侵袭转移Circulatingtumorcells.2015.SpringerPress.上皮间质转化(EMT)

EMT是指肿瘤细胞由上皮细胞表型转EMT上皮标记物表达减少间质标记物表达增加与EMT特征相反

有利于CTC定植CTC与上皮-间质转变(EMT)EMBOMolMed,2015,7:1–11.MET基于某个或某几个生物标志物的磁珠法/芯片法/微流控分离CTC是否可行?EMT上皮标记物表达减少与EEMT-CTCsFEBSLetters.589(2015):1577-1587.发生EMT的CTCs,即间质型CTC和混合型CTCs在肿瘤侵袭和转移中发挥关键作用能否检测出外周血中发生EMT的CTC?EMT-CTCsFEBSLetters.589(2015)3.3%2.7%Science,2013,339:580-584.12.7%乳腺癌:间质型CTC与乳腺癌预后直接相关3.3%2.7%Science,2013,339:乳腺癌:间质型CTC与治疗疗效更相关Science,2013,339:580-584.肿瘤实时全面监测,需结合CTCs的数量和型别差异!乳腺癌:间质型CTC与治疗疗效更相关Science,20消化道肿瘤:间质型CTC与治疗疗效更相关WorldJGastroenterol,2015,21(47):13259.消化道肿瘤:间质型CTC与治疗疗效更相关WorldJGa间质型CTCs转移能力比上皮型、混合型CTCs强CTM的转移成瘤能力是单个CTCs的20-50倍CTC分型检测与CTC计数检测间质型CTCs转移能力比上皮型、混合型CTCs强CTC分型检典型案例1

CTCs分型检测:精准评估肿瘤病情典型案例1

CTCs分型检测:精准评估肿瘤病情典型案例2

CTCs分型检测:快速实现治疗疗效快速评价典型案例2

CTCs分型检测:快速实现治疗疗效快速评价CanPatrolTMCTCs检测步骤CanPatrolTMCTCs检测步骤CTCs检测的探针序列CTCs检测的探针序列中山大学肿瘤医院CRC患者CTCs检测临床实践2015.05起CRC患者检测CTCs+OCT4第一次:手术前第二次:手术后1月第三次:手术后6月第四次:手术后12月中山大学肿瘤医院CRC患者CTCs检测临床实践2015.05CRC检测CTCs入组情况诊断例数CTCs阳性CTCs阳性率CTCs中位数CTCs范围结直肠癌866069.830-29CRC检测CTCs入组情况诊断例数CTCs阳性CTCs阳性率

上皮型CTCs混合型CTCs间质型CTCsCTCs总数407亚型数量18416459比例45.2%40.3%14.5%范围0-170-150-5CTCs阳性结直肠癌患者不同表型CTCs分布上皮型CTCs混合型CTCs间质型CTCs结直肠癌CTCs分型情况上皮型CTCs混合型CTCs间质型CTCsCTCs总数40例数CTC+患者CTC+比例P间质型CTC+患者间质型CTC阳性率PT27457.10.390228.60.6833362980.61336.14171482.4847.1N0261869.20.2341038.50.9861-2342882.41338.2M0463678.30.6941941.30.061111872.7872.7类型腺癌564071.40.1161933.90.066粘液癌131292.3861.5分化中483777.10.5391531.30.066低201470.01155.0CEA<5372773.00.3381437.80.267>=5141285.7321.4CA-199<30443272.70.1141534.10.774>=3077100.0228.6Ki-67<=60261869.20.760519.20.020>60261973.11350.0间质性CTC与转移、分化程度、肿瘤增殖密切相关例数CTC+患者CTC+比例P间质型CTC+患者间质型CTOCT4可增强肿瘤细胞侵袭能力,促进EMTBreastCancerRes.2011;13(5):R94PLoSOne.2014;9(1):e87207.OCT4可增强肿瘤细胞侵袭能力,促进EMTBreastC干细胞相关基因OCT4在不同分型CTCs的表达情况OCT4在不同CTCs亚型的表达率CTC类型CTC总数表达OCT4阳性率%P值上皮型1337858.60.034混合型1047572.1间质型312477.4上皮型混合型间质型OCT4基因在上皮,间质和混合三种类型的CTCs之间呈现统计差异且恶性程度更高的间质型CTCs中OCT4表达高干细胞相关基因OCT4在不同分型CTCs的表达情况OCT4在

OCT4基因中高表达率P间质性CTCOCT4基因表达率PT2-354.40.0279.60.007473.8

26.2

N058.70.81710.70.1861-260.4

17.8

M056.2<0.00111.5<0.001187.5

42.5

TNMI-II57.50.19011.00.009III-IV67.4

27.4

类型腺癌56.20.01412.40.007粘液癌77.5

30.0

分化中57.20.12513.00.029低69.0

25.9

脉管侵犯否60.50.34313.20.035是67.7

25.8

干细胞相关基因OCT4与肿瘤TNM分期、分型、分化和脉管侵犯密切相关OCT4基因P间质性CTCPT2-354.40.0232例出现术后ctc下降或不变9例出现术后ctc升高32例出现术后ctc下降或不变9例出现术后ctc升术前%术后%P患者总例数3232间质型CTC患者例数1340.626.30.001表达OCT4患者例数2681.31753.10.017CTC中位数3.510.001表1:术前术后患者整体变化情况

术前%术后%PCTC总量12553上皮型数量5140.83260.40.017混合型数量5342.41935.80.415间质型数量2116.823.7740.018表2:术前术后患者CTC亚型变化情况

术前%术后%P表达OCT4的CTCs个数64.867.90.688表达OCT4上皮型CTCs数量2632.12055.60.017表达OCT4混合型CTCs数量3948.11541.70.516表达OCT4间质型CTCs数量1619.812.80.016表3:术前术后患者OCT4基因表达变化情况术前%术后%P患者总例数3232间质型CTC患者例数1340

术前%术后%P患者总例数99间质型CTC患者例数111.1444.40.294表达OCT4患者例数555.69100.00.023CTC中位数150.004术前%术后%PCTC总量2167上皮型数量1152.41826.90.030混合型数量942.93958.20.218间质型数量14.7621014.930.448术前%术后%P表达OCT4的CTCs个数66.771.60.663表达OCT4上皮型CTCs数量857.11327.10.037表达OCT4混合型CTCs数量535.73164.60.054表达OCT4间质型CTCs数量17.148.30.886表1:术前术后患者整体变化情况表2:术前术后患者CTC亚型变化情况表3:术前术后患者OCT4基因表达变化情况术前%术后%P患者总例数99间质型CTC患者例数111.1小结间质型CTCs阳性率与结直肠癌转移、分化、增殖相关。干细胞相关基因OCT4基因在上皮,间质和混合型CTCs表达呈现统计学差异间质型CTCs中干细胞相关基因OCT4表达更高结直肠癌患者CTCs及OCT4表达在术后呈明显下降趋势进一步观察CTCs及OCT4变化与治疗疗效、DFS、OS的相关性小结间质型CTCs阳性率与结直肠癌转移、分化、增殖相关。展望进一步观察CTCs及OCT4变化与CRC治疗疗效、DFS、OS的相关性动态CTCs的检测能否做为CRC复发转移的实时检测指标展望进一步观察CTCs及OCT4变化与CRC治疗疗效、D总

结CTCs是多种CTC的统称检测与复发/转移、耐药最相关的CTCs类型更有临床意义分析CTCs的EMT分型和干细胞分析具有重要临床价值基于细胞大小分离CTCs,并通过多重核酸原位分析技术适用于临床检测5.CTCs分型检测和CTCs分子分析为实现肿瘤实时个体化治疗,推动耐药/复发的分子机制研究提供了重要平台总结CTCs是多种CTC的统称谢谢期待更多学科的参与,促进肿瘤疗效进一步提高谢谢期待更多学科的参与,促进肿瘤疗效进一步提高中山大学肿瘤医院结直肠科伍小军循环肿瘤细胞分型检测在结直肠癌的临床应用初探中山大学肿瘤医院结直肠科循环肿瘤细胞分型检测在结直肠癌的肿瘤诊疗的挑战:精准评估与治疗、全程管理Circulatingtumorcells.2015.SpringerPress.90%癌症患者死亡由转移/复发引起50%结直肠癌根治术/R0患者发生转移治疗有效吗?肿瘤有转移吗?肿瘤会复发吗?

肿瘤何时复发?

肿瘤耐药了吗?何时更换治疗方案?肿瘤诊疗的挑战:精准评估与治疗、全程管理Circulatin复发/转移实时监测手段:CTCs与肿瘤全程管理

CTCs是什么?

来源于肿瘤原发病灶、转移病灶,并释放入血的多种肿瘤细胞的统称

哪种CTCs才有临床意义?血细胞冲撞、血流剪切阻力等CTCs进入血液循环细胞失巢凋亡机体免疫系统的防御微小癌栓转移灶极少部分CTCs一定条件下CancerRes.2003,63:3805-11.BreastCancerRes.2009,11:R46.AmJPathol.2011,178:989-96.JAMAOncology2015年6月的述评复发/转移实时监测手段:CTCs与肿瘤全程管理

CTC肿瘤常规诊疗手段无法实时获取准确的复发转移信息

常规诊断手段提示肿瘤信息

局限性影像学解剖学信息代谢信息肿瘤信息的反映存在滞后性,无法实时存在辐射血清学肿瘤标志物信息大部分特异性和准确性低无法作为复发转移信息的实时有效指标肿瘤常规诊疗手段无法实时获取准确的复发转移信息

常规诊断手段CTC:实时反映肿瘤复发/转移信息的有效方法Science.2013,339:

580-4.MolCancerRes.2011,9:

997-1007.JClinOncol.2012,30:

525-32.Cancercell.2011,20:

576-90.CTC:实时反映肿瘤复发/转移信息的有效方法Science.CTCs临床应用方向一:

肿瘤预后个体化评估(DFS/RFS/OS)Uenosonoetal.Cancer2013;119:3984–3991Seebergetal.AnnSurg2014;00:1–8BritishJournalofCancer(2015)112,1306CTCs临床应用方向一:

肿瘤预后个体化评估(DFS/RFS不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估Annalsofoncology20;1223-1229,2009不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估Annalso不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估Annalsofoncology20;1223-1229,2009不同时间点的CTC检测均可实现预后的有效评估AnnalsoCTC临床应用方向二:复发风险个体化评估LuCYetal.,BrJCancer,2013JNCIJNatlCancerInst(2014)106.CTC临床应用方向二:复发风险个体化评估LuCYetaCTC临床应用方向三:

相比血清标志物,更精准评估疗效JClinOncol2008;26:3213-3221.0p68-kCTC临床应用方向三:JClinOncol2008;CTC临床应用方向四:

结合影像学实现更精准的肿瘤病情评估JClinOncol26:3213-3221CTC临床应用方向四:

结合影像学实现更精准的临床应用方向五:基于CTC的分子检测临床应用方向五:基于CTC的分子检测ClinCancerRes2009;15结直肠癌CTCs与组织KRAS突变一致性高共入组76例爱必妥联合化疗的转移性结直肠癌患者,分别对组织样本、CTC样本同进行KRAS突变检测组织样本中发现33例(43.4%)KRAS突变,30例(39.5%)CTC样本中检测到KRAS突变组织和CTC检测KRAS突变的一致率为90.8%,灵敏度为84.4%,特异性为95.3%ClinCancerRes2009;15结直肠癌CTC结直肠癌CTCsKRAS突变与爱必妥疗效相关ClinCancerRes2009;15结直肠癌CTCsKRAS突变与爱必妥疗效相关ClinCa预后全面评价疗效实时评估复发/耐药预警,优化治疗方案基于CTCs分子检测,指导治疗CancerDiscov.2016,6(5);1–13.循环肿瘤细胞(CTCs)检测的临床意义预后全面评价CancerDiscov.2016,6(5CTC检测临床挑战1:如何检测转移潜能最大的CTCs?形态学分类单细胞CTCCTC细胞团(CTM)功能学分类上皮型CTC间质型CTC混合型CTC1/40的CTC形成微转移灶1/10000的CTC形成转移灶ClinCancerRes2015,21(21)CTC检测临床挑战1:形态学分类1/40的CTC形成微CTC检测临床挑战2:如何检测最容易耐药、导致复发的CTCs?Nature.2016,529:298-306CTC检测临床挑战2:Nature.2016,529:2上皮间质转化(EMT)

EMT是指肿瘤细胞由上皮细胞表型转化为间质细胞表型促进肿瘤细胞进入血管促进肿瘤细胞获得干性增强肿瘤细胞治疗耐受增强肿瘤细胞侵袭转移Circulatingtumorcells.2015.SpringerPress.上皮间质转化(EMT)

EMT是指肿瘤细胞由上皮细胞表型转EMT上皮标记物表达减少间质标记物表达增加与EMT特征相反

有利于CTC定植CTC与上皮-间质转变(EMT)EMBOMolMed,2015,7:1–11.MET基于某个或某几个生物标志物的磁珠法/芯片法/微流控分离CTC是否可行?EMT上皮标记物表达减少与EEMT-CTCsFEBSLetters.589(2015):1577-1587.发生EMT的CTCs,即间质型CTC和混合型CTCs在肿瘤侵袭和转移中发挥关键作用能否检测出外周血中发生EMT的CTC?EMT-CTCsFEBSLetters.589(2015)3.3%2.7%Science,2013,339:580-584.12.7%乳腺癌:间质型CTC与乳腺癌预后直接相关3.3%2.7%Science,2013,339:乳腺癌:间质型CTC与治疗疗效更相关Science,2013,339:580-584.肿瘤实时全面监测,需结合CTCs的数量和型别差异!乳腺癌:间质型CTC与治疗疗效更相关Science,20消化道肿瘤:间质型CTC与治疗疗效更相关WorldJGastroenterol,2015,21(47):13259.消化道肿瘤:间质型CTC与治疗疗效更相关WorldJGa间质型CTCs转移能力比上皮型、混合型CTCs强CTM的转移成瘤能力是单个CTCs的20-50倍CTC分型检测与CTC计数检测间质型CTCs转移能力比上皮型、混合型CTCs强CTC分型检典型案例1

CTCs分型检测:精准评估肿瘤病情典型案例1

CTCs分型检测:精准评估肿瘤病情典型案例2

CTCs分型检测:快速实现治疗疗效快速评价典型案例2

CTCs分型检测:快速实现治疗疗效快速评价CanPatrolTMCTCs检测步骤CanPatrolTMCTCs检测步骤CTCs检测的探针序列CTCs检测的探针序列中山大学肿瘤医院CRC患者CTCs检测临床实践2015.05起CRC患者检测CTCs+OCT4第一次:手术前第二次:手术后1月第三次:手术后6月第四次:手术后12月中山大学肿瘤医院CRC患者CTCs检测临床实践2015.05CRC检测CTCs入组情况诊断例数CTCs阳性CTCs阳性率CTCs中位数CTCs范围结直肠癌866069.830-29CRC检测CTCs入组情况诊断例数CTCs阳性CTCs阳性率

上皮型CTCs混合型CTCs间质型CTCsCTCs总数407亚型数量18416459比例45.2%40.3%14.5%范围0-170-150-5CTCs阳性结直肠癌患者不同表型CTCs分布上皮型CTCs混合型CTCs间质型CTCs结直肠癌CTCs分型情况上皮型CTCs混合型CTCs间质型CTCsCTCs总数40例数CTC+患者CTC+比例P间质型CTC+患者间质型CTC阳性率PT27457.10.390228.60.6833362980.61336.14171482.4847.1N0261869.20.2341038.50.9861-2342882.41338.2M0463678.30.6941941.30.061111872.7872.7类型腺癌564071.40.1161933.90.066粘液癌131292.3861.5分化中483777.10.5391531.30.066低201470.01155.0CEA<5372773.00.3381437.80.267>=5141285.7321.4CA-199<30443272.70.1141534.10.774>=3077100.0228.6Ki-67<=60261869.20.760519.20.020>60261973.11350.0间质性CTC与转移、分化程度、肿瘤增殖密切相关例数CTC+患者CTC+比例P间质型CTC+患者间质型CTOCT4可增强肿瘤细胞侵袭能力,促进EMTBreastCancerRes.2011;13(5):R94PLoSOne.2014;9(1):e87207.OCT4可增强肿瘤细胞侵袭能力,促进EMTBreastC干细胞相关基因OCT4在不同分型CTCs的表达情况OCT4在不同CTCs亚型的表达率CTC类型CTC总数表达OCT4阳性率%P值上皮型1337858.60.034混合型1047572.1间质型312477.4上皮型混合型间质型OCT4基因在上皮,间质和混合三种类型的CTCs之间呈现统计差异且恶性程度更高的间质型CTCs中OCT4表达高干细胞相关基因OCT4在不同分型CTCs的表达情况OCT4在

OCT4基因中高表达率P间质性CTCOCT4基因表达率PT2-354.40.0279.60.007473.8

26.2

N058.70.81710.70.1861-260.4

17.8

M056.2<0.00111.5<0.001187.5

42.5

TNMI-II57.50.19011.00.009III-IV67.4

27.4

类型腺癌56.20.01412.40.007粘液癌77.5

30.0

分化中57.20.12513.00.029低69.0

25.9

脉管侵犯否60.50.34313.20.035是67.7

25.8

干细胞相关基因OCT4与肿瘤TNM分期、分型、分化和脉管侵犯密切相关OCT4基因P间质性CTCPT2-354.40.0232例出现术后ctc下降或不变9例出现术后ctc升高32例出现术后ctc下降或不变9例出现术后ctc升术前%术后%P患者总例数3232间质型CTC患者例数1340.626.30.001表达OCT4患者例数2681.31753.10.017CTC中位数3.510.001表1:术前术后患者整体变化情况

术前

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