اندازه گیری سلول های توموری در گردش با فلوسایتومتری

فهرست مطالب نمایش

مقدمه‌ای بر اندازه گیری سلول های توموری در گردش با فلوسایتومتری

فلوسایتومتری یک روش با توان بالا برای تجزیه و تحلیل سلولی است که در آن سلول‌ها از میان مجموعه ای از لیزرها و آشکارسازها، با یک جریان واحد عبور داده می‌شوند تا به سرعت طیف وسیعی از ویژگی‌های سلولی را تعیین کنند و امکان مرتب سازی سریع سلول‌ها را فراهم کنند.

روشی که در آن نور لیزر توسط سلول پراکنده می‌شود می‌تواند برای استنباط وضعیت فعلی آپوپتوز سلول استفاده شود، در حالی که استفاده ترکیبی از فلوروفورها امکان شناسایی ویژگی های ساختاری خاص در داخل و خارج سلول را توسط میکروسکوپ فلورسانس فراهم می‌کند.

سایر روش‌های مشخص‌سازی مانند طیف‌سنجی جرمی ممکن است با فلوسایتومتری ترکیب شوند تا بتوان خصوصیات دقیق‌تری را in-situ(در جای اصلی خود. به عنوان مثال، در سرطان درجا، سلول های غیرطبیعی تنها در محلی که برای اولین بار تشکیل شده اند، یافت می شوند.( انجام داد.

سلول‌های توموری در گردش چیست؟

سلول‌های توموری در گردش (Circulating tumor cells=CTCs) آن‌هایی هستند که از تومور جدا شده‌اند و در سراسر بدن در خون حمل می‌شوند و به طور بالقوه درگیر متاستاز شده و به یک تومور ثانویه تبدیل می‌شوند. CTCها نشانگرهای زیستی پیش تشخیصی مفیدی هستند که می‌توانند برای نظارت بر پیشرفت بیماری و اثربخشی درمان مورد استفاده قرار گیرند. جمع آوری آسان و غیر تهاجمی نمونه (نمونه خون )برای انجام این آزمایش از مزایا آن محسوب می‌شود.

با این حال ،حتی در بیماران مبتلا به بیماری متاستاتیک شدید، تعداد CTC به 10-1 سلول در هر میلی لیتر خون کامل در مقایسه با حدود 1 میلیون گلبول سفید و 1000 میلیون گلبول قرمز است. سنجش‌های مبتنی بر افینیتی(میل ترکیبی) نسبت به CTCها در آزمایشات CTC استفاده می‌شوند که در تنها روش مورد تأیید FDA برای تجزیه و تحلیل CTC در خون کامل، به نام CellSearch، قابل استفاده هستند.

این روش شامل جداسازی CTC‌ها با سانتریفیوژ کردن و پیوند آن‌ها با نانوذرات آهن مغناطیسی برچسب‌گذاری شده برای خالص‌سازی اولیه نمونه است. سپس از آنتی بادی‌های مونوکلونال اختصاصی CTC با پروب‌های فلورسنت برای شناسایی و مشخص کردن سلول‌ها استفاده می‌شود.

برچسب گذاری سلول‌های توموری در گردش

تجزیه و تحلیل خون کامل توسط فلوسایتومتری رایج است، و این روش همچنین با تجزیه و تحلیل CTC توسط چندین گروه تحقیقاتی سازگار شده است. ماهیت بازده بالای فلوسایتومتری به تشخیص چنین سلول‌هایی که بسیار کمیاب‌اند کمک می‌کند، که معمولاً با پروب‌های فلورسنت اختصاصی CTC از قبل رنگ‌آمیزی می‌شوند تا امکان شناسایی آسان را فراهم کنند.

متأسفانه، CTCها تنها نیمه عمر کوتاهی (حدودچند ساعت) خارج از بدن دارند که زمان در دسترس برای رنگ آمیزی را به شدت محدود می‌کند. علاوه بر این، در حالی که CTCهایی که از یک منبع شناخته شده سرچشمه می‌گیرند ممکن است در ابتدا دارای نشانگرهای شناخته شده ای باشند که برچسب‌های خاصی برای آنها انتخاب شود، این نشانگرها ممکن است در طول گردش از بین بروند و این امر انتخاب برچسب را دشوار می‌کند.

چندین برچسب فلورسنت ممکن است به طور همزمان در طول فلوسایتومتری برای محدود کردن فیلتر پارامترهای جستجو شده استفاده شوند. به عنوان مثال، در مقاله‌ای توسط لوپرستی و همکاران (2019) ،نویسندگان از پروب‌های فلورسنت متعدد برای شناسایی CTCهای اپیتلیال با فلوسایتومتری استفاده می‌کنند:

یک برچسب CD45 به عنوان یک کنترل منفی برای سلول‌های خونساز نادر که دارای این آنتی ژن هستند. یک برچسب-;6- diamidino-2-phenylindole (DAPI)4 برای انتخاب سلول‌های هسته دار، بنابراین اکثر گلبول‌های سفید خون حذف می‌شوند. و سه تگ مخصوص سلولهای اپیتلیال. علاوه بر این، اندازه سلول با پراکندگی رو به جلو نور تعیین می‌شود، و از آنجایی که انتظار می‌رود CTC‌های مشتق از اپیتلیال بزرگ‌تر از مونوسیت‌ها و گرانولوسیت‌ها باشند، فیلتر اضافی اعمال می‌شود.

با استفاده از این روش، گروه مشاهده کردند که خون اهدایی افراد بدون سرطان دارای سلول‌های اپیتلیالی بسیار کمتری نسبت به افراد مبتلا به سرطان سینه یا کولون است؛ البته این مقایسه با انجام بررسی بر حجم مساوی از خون هردو گروه بدست آمد.

شمارش CTC ها در خون همچنین به عنوان یک شاخص پیش تشخیص مفید در میان این بیماران و سایر بیمارانی که از این روش استفاده می‌کنند، تعیین شد، که در آن بیماران با تعداد ده یا بیشتر CTC در هر میلی لیتر خون، میانگین بقای تنها 2.7 ماه در مقایسه با 12.5 ماه برای کسانی که کمتر از ده CTC در هر میلی لیتر خون نشان دادند، دارند.

مولکول چسبندگی سلول‌های اپیتلیا (EpCAM) نشانگری است که اغلب برای تشخیص CTCها استفاده می‌شود، اگرچه همانطور که گفته شد این آنتی ژن‌ها اغلب زود ریزش می‌کنند و غیرقابل تشخیص می‌شوند و بنابراین مارکرهای سرطان شناخته شده دیگر ممکن است مورد استفاده قرار گیرند.

به عنوان مثال، در مقاله ای توسط تاکاهاشی و همکاران (2020)، نشانگرهایی برای HER2 و کروموزوم غیرطبیعی 17 استفاده می‌شود که هر دو شاخص سرطان سینه هستند. روش‌های تحلیلی دیگر مانند طیف‌سنجی جرمی گاهی اوقات در فلوسایتومتری گنجانده می‌شوند . برخی مطالعات اولیه، از طیف‌سنجی جرمی در شناسایی سلول‌ تک CTCs استفاده کرده‌اند، اگرچه هنوز هیچ مطالعه‌ی عمده‌ای این فناوری‌ها را با توجه به محدودیت‌های مرتبط با جمعیت کم CTC در خون کامل تنظیم نکرده است.

پیشرفت‌های آتی در غنی‌سازی CTC و فناوری فلوسایتومتری ممکن است امکان استفاده بهتر از CTC‌ها را به عنوان نشانگرهای تشخیصی و پیش‌تشخیصی در کلینیک فراهم کند و جایگزین سنجش با وضوح پایین فعلی شود.

همچنین بخوانید: