循環腫瘤細胞(circulating tumor cell/CTC)的檢測解讀及臨床應用

血液腫瘤科/細胞治療中心 陳駿逸醫師

CTC(循環腫瘤細胞):從原發腫瘤掉落並進入血液循環的癌細胞,是癌症發生遠端轉移的元兇。

 

細胞標記解析CK (Cytokeratin, 細胞角質蛋白):作用:上皮細胞的結構蛋白。意義:多數實體癌(如乳癌、大腸癌、肺癌等)源自上皮組織,上皮細胞的結構蛋白(如常見的 CK8、CK18、CK19)。因為絕大多數實體癌(如乳癌、肺癌、大腸癌等)都源自上皮細胞,所以 CK 陽性 (CK⁺) 代表該細胞具有上皮/癌症細胞的特徵。

 

CD45 (白血球共同抗原):所有正常白血球(免疫細胞)表面都會表達的特殊蛋白質。CD45 陽性 (CD45⁺) 代表該細胞是血液中正常的白血球。

 

臨床上如何利用它們進行判讀?

在液態切片(抽血檢查)的顯微鏡影像中,科學家與檢驗師會利用螢光染色來區分到底哪個是癌細胞、哪個是正常白血球:

細胞類型

CK (上皮/癌細胞標記)

CD45 (白血球標記)

臨床判定

典型 CTC

🟢 陽性 (CK⁺)

🔴 陰性 (CD45⁻)

確定為循環腫瘤細胞

正常白血球

🔴 陰性 (CK⁻)

🟢 陽性 (CD45⁺)

排除,屬於人體正常免疫細胞

雙陽性細胞

🟢 陽性 (CK⁺)

🟢 陽性 (CD45⁺)

可能是腫瘤與免疫細胞融合的特殊細胞

 

 

利用這套標準(如美國 FDA 核准的 CellSearch 檢測系統),只要在血液中抓到 CK

 

CTC 細胞表面的抗原CK就經常被當作確認 CTC 時的指標。一般 CTC 確

認,可使用 CK/DAPI/CD45 當作辨識依據 (DAPI-細胞核指標;CD45-白血球細胞指標),因此經過 EpCAM抓取後的細胞,再以免疫細胞化學分析法染色,若染色結果為 CK+/DAPI+/CD45-則認為是 CTC。

 

CD326 (EpCAM, 上皮細胞黏附分子):作用:一種跨膜糖蛋白,高度表達於上皮源性的腫瘤細胞表面。意義:這是目前醫學界用來富集和抓取 CTC 最常用的核心標記。大多數分離 CTC 的方式都根據細胞表面的 EpCAM,然而 EpCAM 並非良好的 CTC 標記,因為不是所有的CTC 上一定具有 EpCAM。

 

EpCAM 並非良好的CTC標記,原因包括:衍伸自上皮細胞的癌症(carcinoma),EpCAM 的表現量不一。另外,EpCAM 亦在其他良性疾病出現時,例:如良性大腸疾病,因此可能導致偽陽性。當癌症細胞正在進行上皮 – 間質細胞轉換(epithelial-mesenchymal transition; EMT)時,表面的上皮標記,例如 EpCAM 及 cytokeratin 等表現量下降,取而代之的是間質細胞的標記,造成偽陰性。由此可知,EpCAM 不可作為唯一的 CTC 標記,需與其他標記合併作為 CTC 標記。

 

CD133 (Prominin-1):作用:著名的癌症幹細胞(CSC, Cancer Stem Cell)標記。意義:如果 CTC 同時表達 CD133(即 CD133+),代表這群癌細胞具有類似幹細胞的自我複製與高度轉移能力,通常與更具侵襲性的病程或不良預後相關。

 

檢測組合結果

臨床代表意義

CD326+

是一種跨膜醣蛋白,負責細胞間的黏附,並參與細胞的遷移、增殖與訊號傳導。CD326廣泛存在於人體健康的上皮組織(如皮膚、腺體、腸胃道內膜)中。由於它只會出現在上皮組織,因此被廣泛用作腫瘤標記,特別是在循環腫瘤細胞 (CTC) 檢測中,用來追蹤血液中是否可能存在轉移的癌細胞。

CK+ / CD326+

指的是同時表現細胞角蛋白(CK) 以及 皮細胞黏附分子 (Epithelial cell adhesion molecule, 簡稱 EpCAM 或 CD326) 的細胞。這兩項標記皆為上皮細胞 (Epithelial cells) 的專一性標誌物。典型的上皮源性循環腫瘤細胞,為癌症監測的核心指標。

CD133+

存在於造血幹細胞、神經幹細胞和祖細胞上,是早期細胞發育與組織再生的重要指標。在正常狀態下,它參與細胞膜的組織與信號傳遞。但在多種實體腫瘤(如大腸癌、神經膠質瘤、肺腺癌和頭頸癌)中,CD133 被用來識別具有高度致瘤性的癌症幹細胞,這種具有幹細胞特性的腫瘤細胞,暗示其具備較強的存活與轉移潛能。

混合陽性 (如 CK+/CD133+)

這顆循環腫瘤細胞同時具備上皮特徵與幹細胞特性。代表抓取到的癌細胞正處於高度惡化、或正在發生上皮-間質轉化(EMT)的危險階段。這是極度活躍且高度惡性的癌細胞「種子」,與癌症復發、轉移及化療抗藥性高度相關。

 

循環腫瘤細胞是非侵入性癌症檢驗及治療追蹤的良好標記,可藉由監控循環腫瘤細胞的量來達到監控腫瘤進展及療效之目的,因可取代腫瘤組織切片,因此又稱為液體切片(liquid biopsy)。

 

循環腫瘤細胞的分離,需經過三個主要的步驟:採血、富集(enrichment)及檢測(detection),為有效分離出微量的循環腫瘤細胞,臨床上常以細胞表面的抗原分子及細胞物理特性(如大小、密度),將循環腫瘤細胞從血液中分離出來,富集的方法例如:微濾膜分離法、微流體分離法、免疫吸附法等,這些方法常使用表皮細胞粘著分子(簡稱EpCAM)當作循環腫瘤細胞的特定標記,然而EpCAM有時會消失,且並非所有種類的腫瘤細胞表面都有EpCAM,因此欲使用循環腫瘤細胞做為臨床的應用,目前仍充滿了挑戰。在實際的癌症研究或檢測中,CD326、CK、CD45、CD133通常會被組合使用,形成一個細胞鑑定公式:

步驟一: 利用 CD326 (EpCAM) 磁珠富集血液中的上皮細胞。

步驟二: 透過免疫螢光染色確認細胞為 CK 陽性(證實是上皮癌細胞)且 CD45 陰性(排除白血球污染)。

步驟三: 進一步檢測 CD133 是否表達,以評估這群 CTC 是否具備高危險性的「幹細胞特性」。

圖片1 15

 

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