순환 종양 세포는 세포 손상을 보면서 겁에 질리게하지 않고 암 환자의 혈액으로부터 격리됩니다. 종양 세포의 분리는 상피 마커에 대한 항체 이외에 E-selectin의 bimolecular 표면을 사용하여 수행됩니다. 나노튜브 코팅은 특별히 높은 캡처 purities 결과 암 세포 접착을 촉진합니다.
순환 종양 세포 (CTC)는 순환 시스템 전반에 걸쳐 주요 종양에서 배포하며 궁극적으로 멀리 떨어져있는 장소에서 이차 종양을 형성할 수있는 세포입니다. CTC 개수는 혈액과 질병 심각도 1의 CTC 농도 간의 상관 관계를 기반으로 질병의 진행을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 치료 도구로서 CTC는 맞춤 치료법을 개발하는 연구실에서 공부를 할 수 있습니다. 이를 위해 CTC 분리가 더 세포 손상, 특히 다른 세포 유형, leukocytes에 의한 오염을 일으키지 말고해야 가능한 한 많이이 같은 피해야한다. CTC 열거를위한 유일한 FDA의 승인을 장치를 포함하여 현재 기술의 대부분은, (자세한 내용은 참조. 2 참조) 격리 프로세스의 일부로 CTC를 파괴. 가능한 CTC를 캡처 microfluidic 장치는 상피 마커 3에 대한 항체 이외에 E-selectin 당단백질으로 기능화 표면으로 구성된, 설명되어 있습니다. 장치 perfor을 강화하려면nanoparticle 코팅을 mance은 핼로이사이트 나노튜브, 점토 4에서 수확 aluminosilicate nanoparticle 구성된 적용되었습니다. E-selectin 분자 대안 microfluidic 장치 이상의 장점은 더 이상 처리 시간이 표면과 상호 작용하는 데 충분한 시간과 표적 세포를 제공할 필요했었습니다 대출 장치를 통해 펌핑되어 빠르게 이동 CTC를 캡처하기위한 수단을 제공합니다. 상피 표적에 대한 항체가 아니라 격리를 조정하기 쉽게 조절 가능한 파라미터를 제공하므로, 장치에 CTC-특이성을 제공합니다. 마지막으로, 핼로이사이트 나노튜브 코팅은 크게 강화된 절연은 빠르게 움직이는 세포를 캡처하도록 돕는 단백질 흡착을위한 증가된 표면적을 제공하고, 오염 leukocytes에게 3,4를 repelling하여 다른 기술에 비해 수 있습니다. 이 장치는 재고품의 소재를 사용하여 직접적인 기술에 의해 생산되고, 성공적으로 전이성의 혈액에서 암 세포를 캡처하는 데 사용되었습니다암 환자. 캡처한 세포 분리에 따라 문화가 15 일에 유지하며, 이러한 샘플은 일반적으로 각 환자의> 50 % 가능한 일차 암 세포로 구성되어있다. 이 장치는 희석 전체 혈액과 버피 코트 시료 모두에서 실행 가능한 CTC를 캡처하는 데 사용되었습니다. 궁극적으로, 우리는 맞춤형 암 치료법을 개발하기 위해 임상 환경에서 기능과 기술을 제시한다.
그것은 종종 새로운 암 치료제의 발견의 초기 단계 기본 암세포로 의심 비슷할 암 세포 라인은 아직 실험실에서 사용하기 자신의 용이성으로 인해 사용에 남아 활용하는 경우가 있습니다. 기본 인간의 암 세포가 초기 소설 연구에 이용 하였다한다면 새로운 암 치료법의 개발에 연구가 빠른 것이다. CTC는 혈액에 존재하는 표준 혈액 추첨의 용이성으로 인해 암 세포의 가장 쉽게 접근 유형입니다. 또한, 순환 종양 세포 전이 5,6의 과정에 필요한 단계를 대표하는, 그래서 새로운 약물을 타겟팅 질환과 유틸리티들의 타당성이 분명하다. 체외에서 혈액에서 CTC의 격리들은 낮은 농도에 의해 복잡 하나 넘지 leukocytes 또는 적혈구 억 7 당 하나의 주문. 유일하게 FDA 승인 기법 전지를 포함한 혈액에 CTC를 감지를위한 현재의 방법 중 대다수 검색 (Veridex), 손상 또는 열거 이상 사용을 precluding, 검색 과정에서 세포를 파괴. 방법은 세포 생존 능력을 손상하지 않는 위에서 설명한 때문에 암에 대한 향후 임상 연구에 문을 엽니다. 그대로 세포의 회복이이 기술의 목표이기 때문에, 그것은 세포, 특히 혈액 분리 단계 동안에 신경을 써서 처리하는 것이 필수적입니다.
이러한 암 유형으로 중요한 특성에 따라 향상된 수율을 달성하기 위해 변경될 수있는이 시스템에 조율할 수있는 매개 변수의 숫자가 있습니다. 위에서 설명한 단계에서 우리는 안티 PSMA가 사용되었습니다 궁극적으로 전립선암 샘플을 처리할 때 제외한 모든 암 종류에 CTC 특정 항체로 EpCAM을 사용하도록 선택했습니다. 암 관련 항체의 추가 요구 사항은 물론 개별 환자에 대한 성능을 향상시키기 위해 사용될 수 있습니다. 또한, selectin 및 항체 농도는 캡처 8을 강화하기 위해 변경할 수 있습니다.
"> 장치의 필수적인 기능은 표면에 E-selectin 분자의 결합입니다. E-selectin은 정상적 내피 세포와 염증의 사이트로 빠르게 이동 leukocytes를 모집하기위한 함수의 luminal 표면에 표시됩니다. 흐르는 leukocytes가로 transiently 바인딩 integrins에 의한 내피로 세포의 느린 강한 구속력을 용이하게 느린, 압연 행동의 결과로 selectin 분자. 설득력 실험적 증거는 CTC는 유사한 메커니즘 9,10하여 extravasate 수있는 케이스를 만들어 그 존재합니다. selectin의 포함도 장치가 큰 유동 속도로 운항 할 수 있고, 달리 항체 11 바인딩에서 세포를 막을 요금. 그러므로 우리 장치는 생리학 biomimetically 세포 부상을 보면서 겁에 질리게하지 않고 CTC 흐르는 캡처할 venule을 모방한 것이었 지요.향상된 장치 성능 luminal 표면 핼로이사이트 나노튜브 코팅의 추가에 의한 것이장치. 이전 연구는 향상된 기능을 허용 나노튜브 코팅의 세 가지 주요 구성 요소가있다는 것을 보여주었다. 먼저, 나노튜브 코팅 표면 4 향해 큰 단백질 증착 수있게 증가 표면적을 제공합니다. 둘째, 나노튜브 코팅에 원자 힘 현미경을 수행으로 우리는 각각의 나노튜브는 흐름으로 표면에서 밀려 나다 것으로 확인되었습니다. 이것은 세포가 튜브 1-4 캡처 및 이전 그들의 궤도에서 표면으로 채용 수 있도록 selectin 분자가 표면 위의만큼 하나 마이크론를 발표 수 있습니다. 마지막으로, 핼로이사이트 나노튜브 코팅은 백혈구 유착을 방지하고 CTC와 함께 촬영한 leukocytes의 감면 번호 있도록 표면에 퍼져 있으며 따라서 더 많은 후속 CTC의 purities 3 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
설명 작품은 국립 암 연구소에서 보너스 번호 U54CA143876 통해 Microenvironment 및 전이에 코넬 센터에 의해 지원되었다. 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 국립 암 연구소 또는 국립 보건원의 공식 견해를 대변하지 않습니다. 이 작품은 또한 국립 과학 재단 대학원 연구 원정대 (ADH)에 의해 부분적으로 재정 지원되었다.
Name of reagent | Company | Catalog Number |
300 um ID tubing | Braintree Scientific | MRE025 |
Larger tubing for connection to syringe | IDEX Health & Science | 1507L |
5mL syringe for pump | BD | 309603 |
Connector small to large tubing | IDEX Health & Science | P-770 |
Connector large tubing to syringe | IDEX Health & Science | F-120 and P-659 |
Syringe for microtube (3/10cc Insulin Syringe U-100 29G 1/2′) | BD | 309301 |
Accutase | MP Biomedicals LLC | 1000449 |
Ficol-Paque Plus | GE Healthcare Bio-Sciences AB | 17-1440-03 |
RBC Lysis Buffer (Buffer EL, 1000mL) | Qiagen | 1014614 |
Protein G, 5 mg | CalBiochem (calbiochem.com) | 539303 |
Human EpCAM/TROP-1 Antibody | R&D Systems | MAB960 |
PSMA Antibody (GCP-04) | abcam | ab66911 |
96 well plates (Microtest 96) | BD Falcon | 35-3072 |
Blotting Grade Blocker Non-Fat Dry Milk, 300g | Bio-Rad Laboratories | 216005508 |
Halloysite Nanotubes | NaturalNano | NN-HNT200 |
Calcium Carbonate, 5g | Aldrich Chemistry | 481807 |
rhE-Selectin/Fc Chimera, 100 ug | R&D Systems | 724-ES |
RPMI Medium 1640 | Gibco | 22400-089 |
DPBS | Gibco | 14190-095 |
Poly-L lysine 0.1% w/v in water | Sigma-Aldrich | P8920-100ML |
Sonic Dismembrator | Fisher Scientific | Model 100 |
Fetal Bovine Serum | Atlanta Biochemicals | S11056H |
Penicillin Streptomycin | Sigma Life Siiences | P0781 |