8号和20号染色体拷贝数改变辅助食管癌外周血循环肿瘤细胞鉴定

8号和20号染色体拷贝数改变辅助食管癌外周血循环肿瘤细胞鉴定

2023年7月27日发(作者:)

8号和20号染色体拷贝数改变辅助食管癌外周血循环肿瘤细胞鉴定任传利1,何平1,张金强1,乔媛媛2,王伟2,周兰萍1,文峰2,赵平3,赵晓航1.2(1.中国医学科学院肿瘤研究所分子肿瘤学国家重点实验室,北京100021;2.海军总医院。北京100037;3.中国医学科学院肿瘤医院.北京io0021)摘要:[目的]建立基于细胞学鉴定食管鳞癌(ESCC)外周血循环肿瘤细胞(CTCS)的技术。[方法]通过偶联CD45抗体的免疫磁珠去除白细胞,富集食管癌外周血稀有细胞的“负性富集”策略,结合抗CK8/18/19免疫荧光染色(IF")和8/20号染色体荧光原位杂交(FISH)鉴定C‘FCs,,f结果’食管癌外周血CK8/18/19+/CD45一的CTCs检j15牢为43.8%(7/16),其中80%伴有8120号染色体非整倍体的改变(AC)二食管癌细胞WHC0l、ECOl56和KYSEl50的8号AC分别为77_3%、78.6%和75%:KYSEl50的20号AC为77.9%,外周血一螳胞浆胞膜不完整、具有异型性的细胞核伴有8/20号AC改变。f结论!食管癌8/20号AC可以作为判断食管癌外周血CTCs恶性表型的标准,结合CK8/18119+/CD45标准,不但可以鉴定具有完整细胞结构的CTCS.还可以鉴定胞浆、胞膜小完整或裸核样的CTCs的恶性表型。关键词:食管鳞癌:循环肿瘤细胞:荧光原位杂交中图分类号:R73-3;R735.1文献标识码:A文章编号:1004—0242(2008106—0513.05AnAnalysisofChromosome8and20CopyNumberChangestoAssistIdentificationofCirculatingTumorCellsinPeriph.eralBloodofEsophagealCarcinomaRENChuan—li,HERn昏ZHANGjtn—qiang,eta1.(StateKeyLaborat00’ofMolecularOncology,CancerInstituteHospi融ChineseAcademyofMedwdSciences&PekingUnionMedic01College,Beijing100021,Chirm)Abstract:[Purpose]Toestablishacytology.basedmethodtoidentifycirculatingtumorcells(CTCs)inperipheralbhx,dofesophagealsqnamouscellcarcinomafESCC).IMethods]Magneticbeadslabeledwithanti-CD45wereusedtodepleteleukocytesandenrichraretumorcellsinperipheralbl(M)dofesophagealcarcinoma.whichwasrecognizedasanegativeselectionofCTCs.AndthentheCTCswerejdentifiedbyimmunofluorencestaining(InofCK8/18/19andfluorescenceinsituhybridizationfFISH)ofchromosome8and20.IResultsCTCscharacterize(1CK8/18/19+/CD45。weredetectedjn43.8%(7/16)peripheralbloodsamples,80%ofwhichwereadditionallyfoun(1aneuploidchromosomesfAClonchro.mosome8and20.SomehumanesophagealcarcinomaeellJines.suchasWHCO1.EC0156andKYSEl50,werealsofoundwithahighfrequencyofAConchromosome8。77.3%.78.6%and75.0%.respectively.77.9%‘)fAConchromosome20inKYSEl50cells.Someepitheliacellswithafragmentedplasmaandmembrane.ornudenucleiinperipheralbloodofesophagealcarcinomaweresuccessfuIlyi-dentifiedasCTCsbydetectionofchromosome8and20copynumberchanges.『Conclusions]111eAConchromosome8and20canbeasacriteriaforidentifyingCTCsinperipheralh】I)tJ【】ofesophageaJcar.cinoma.IntegrateboththecriteriaofCK8/18/197CD45一byIFan{l8/20aneuploidchromosomesbyFISH.itcouldbeproperlyidentifiedCTCsnotonlythecellswithintaetstructuresbutalsotheoIlewithfragmentedplasmamembraneornudenucleus.Keywords:esophagealsquamouscellcancer;circulatingtumorcells;fluorescenceinsituhybridization收稿日期:2008—04—14;修回日期:2008一05—26基金项目:国家自然科学基金(30772507、30721001):“973”(2004CB518707J;“863”(2006AA02219B、2006AA02A403、2006AA022341);博士学科点专项基金(200600230lO)通讯作者:赵晓航中国肿瘤2008年第17卷第6期万 方数据513食管癌预后不良,5年生存率仅15%,术后2年生存率仅为20%~30%,复发转移是食管癌死亡的主要原因之一fII。研究表明,实体瘤患者外周血存在循环肿瘤细胞(circulatingtumorcells,CTCs),其数目和动态变化与肿瘤的复发转移密切相关。利用免疫磁珠分离技术.已经从包括乳腺癌、前列腺癌等实体瘤患者外周血富集和分离到CTCs12.31。有关食管癌CTCs的相关研究.目前主要通过RT—PCR检测外周血上皮标记基因产物的方法判断是否存在CTCsl41.尚无运用细胞学“金标准”筛选与鉴定食管癌患者外周血CTCs的研究报道。肿瘤患者外周血中出现上皮来源细胞通常为恶性细胞15】.研究表明外周血CTCs具有多种形态蚓。同时我们发现.免疫磁珠负性富集后的血液稀有细胞中存在一些体积较大的裸核细胞.通过常规细胞表面标志的免疫荧光染色(immunonuorescencestain.ing,IF)仍然难以判断其良恶性,需要结合细胞遗传学技术,如荧光原位杂交(fluorescenceinsituhy—bridization。FISH)进一步加以区分和鉴定。本研究应用基于负性富集策略(CK8/18/19阳性/CD45阴性)的免疫荧光染色技术富集和鉴定了16份食管癌外周血的CTCs.对富集后发现的大裸核细胞利用FISH技术进一步分析了8/20号染色体拷贝数,通过8/20号染色体扩增分析迸一步提高了CTCs鉴定准确率。1材料与方法1.1材料食管癌细胞系:人食管癌细胞系EC0156由本实验室建系[71、WHCOI为南非开普敦大学Hendricks博士惠赠|8l。KYSEl50为日本兵库县医学院Shimada教授惠赠【9I。食管癌样本:采集海军总医院胸外科2006年11月.2007年8月1l例接受单纯手术治疗的食管鳞癌(esophagealsquamouscellcarcinoma,ESCC)患者静脉血。其中,男性8例,女性3例,年龄范围57~76岁,平均年龄65岁,中位年龄64岁:术前血11例,术后血5例,共16份外周血样本。主要试剂:枸橼酸抗凝血采血管(ACD)购自美国BD公司(BectonDickinson,FranklinLakes,NJ);抗CD45免疫磁珠、抗.CK8/18/19.FITC抗体、Ls柱和514万 方数据强磁场磁性细胞分离器购自德国美天旎公司(Mil.tenyiBiotec,BergischGladbach,Germany):抗CD45一Alexa594抗体南奥维腾隆公司(AVIVABiologicalSciences。SanDiego。CA)馈赠;Triton.X100购自Amersco公司(AmerseoInc,Solon,OH);细胞核荧光染料4。6.联脒.2一苯基吲哚(4.6-diamidino-2.phenylindole,DAPI),BSA和胃蛋白酶购自Sigma.Aldrich公司(Sigma,StLouis,MI);载玻片和盖玻片购自Fisher公司(FisherScientific,Troy。MI);CEP8、CEP20染色体计数探针购自Vysis公司(AbbottLaboratories,DownersGrove,IL):RNA酶购自Promega公司(Promega,Madison,WI);DMEM培养基和灭活胎牛血清购自GibcoBRL公司(GibeoBRL,Gaithersburg,MD)。1.2方法细胞培养:食管癌细胞EC0156、WHC01和KYSEl50细胞培养于含10%小牛血清、100U/ml青霉素和1001-Lg/ml链霉素的DMEM培养基中。在5%C02的37qC孵箱中培养,每3~5天传代一次。CTCs富集实验:从肘正中静脉用ACD采血管在知情同意前提下采集清晨空腹外周血7.5m1.室温保存。并于24h内富集肿瘤细胞。用缓冲液(137mMNaCI,2.7mMKCI,10mMNa2HP04,2raMKH2P04,2mmol/LEDTA和0.5%BSA.pH7.4)将血样本转移至50ml离心管并定容至45ml。室温翻转孵育8min;400xg室温离心5min后去除上清.保留少量液体并温和轻柔地用手指将细胞弹起,加人红细胞裂解液(155mMNH4Cl,10mMKHCOh0.1mMEDTA)至45ml,裂解并重悬细胞。此步骤重复两次:加入上述缓冲液至45rIll,重悬细胞后计数。400xg室温离心5rain,去上清;按每10・个细胞加入20“l磁珠比例加入Mihenyi磁珠。混匀后于4c|C冰箱孵育15rain:按每107细胞/2ml缓冲液比例加入缓冲液。重悬并洗涤细胞,400xg离心5min。按108细胞/5001xl缓冲液比例重悬细胞:同时。把Ls分离柱放在MACS分离器上.将细胞悬液加入已润湿的LS柱中.在磁场作用下收集流出的非CD45标记的细胞组分(含CTC),用3ml洗涤液洗涤柱子,共洗涤3次。所收集的细胞经离心滴加于载玻片上,室温至细胞干燥。加入2%多聚甲醛同定40rain,PBS(137mMNaCI,2.7mMKCl,lOmMNa2HP04,2mMKH2P04,pH7.4)冲洗、晾干,一20cc保存备用。中国肿瘤2008年第17卷第6期免疫荧光染色:细胞滴片经PBS洗5min.0.1%TritonX一100.PBS膜通透5min.再用PBS洗涤3次。以2%BSA—PBS.室温封闭30min.加1:200稀释的CK8/18/19.FICT和1-1000稀释的CD45.Alexa594荧光抗体.室温孵育60min。0.2%BSA-PBS洗涤3次,每次3min。避光、晾干、加61xlDAPI复染、封片。染色体荧光原位杂交:经免疫荧光染色的玻片浸入PBS中去除盖玻片。滴加50txllOmg/ml的RNAseA,置于杂交仪上于37℃孵育40min。玻片以2xSSC溶液(0.30NaCI,0.03MNa3C6H507,pHM食管癌细胞EC0156、WHC01和KYSEl50滴片经CK8/I8/19.FITC和CD45一Alexa594免疫荧光染色和DAPI复染。结果显示:胞浆CK8/18/19等细胞角蛋白表达阳性;白细胞表面抗原CD45表达阴性(图17.0)洗两次,每次3min。分别用75%、85%、100%梯度酒精浸泡。每次2min,室温晾干。滴加1001M的50lxg/ml胃蛋白酶(溶于0.0lMA—D)。经过Mitineyi磁珠富集后。食管癌患者外周血检出CK8/18/19角蛋白抗原阳性/CD45白细胞表面抗原阴性的上皮来源细胞,即CTCs(图lE—H),检出率为43.8%(7/16),CTCs中位数为3(1.223)。同时.可见CK8/18/19阴性/CD45阳性的向细胞。2.2食管癌细胞8/20号染色体拷贝数改变用FISH方法检测不同食管癌细胞的染色体拷贝数改变。结果发现,8号和20号染色体的拷贝数异常最为常见(图2)。荧光显微镜下随机计数100个细胞。发现食管癌WHC01细胞的8号染色体具HCI)于玻片上,杂交仪中37℃孵育lOmin。玻片经2xSSC洗5rain.用l%多聚甲醛固定lOmin.再以2xSSC洗5min,空气晾干。混合71xlCEP杂交缓冲液、lIxlDNA探针和2txl去离子水,将含有探针的杂交液于74℃水浴处理5min。玻片在70%甲酰胺/2xSSC中于74cc变性9min。75%、85%和100%梯度酒精浸泡各lmin。滴加5lxl含有探针的杂交液于细胞上.加盖玻片和封片液.置杂交仪中于42℃避光杂交过夜。去掉盖玻片,玻片经0.4xSSC-0.1%NP40.]73℃清洗2rain;再以2×SSC一0.1%NP40.室温清洗lOs。避光晾f,加61M重复=三次。DAPI复染、封片。所有实验都各2结果2.1食管癌细胞和外周血CTCs的免疫荧光分析结果中国肿瘤2008年第17卷第6期515万方数据 墨!至里堡竺堕竺竺!竺!兰竺皇竺斐兰竺竺竺奎!丝13讨论早在100多年前就有文献报道在外周血发现CTCst'oI。随着分子生物学技术和多色荧光标记技术注:NA为未检测。的发展,在实体瘤外周血中检测CTCs的灵敏度有了很大提高…】。基于基囚水平鉴定CTCs,常用RT—PCR扩增食管癌外周IIIL肿瘤相关标志CEA的方法。实验过程中该方法容易受到DNA的污染,不能定量肿瘤负荷,不能进一步做功能分析。可能含有来自手术造成的【l『L液播散肿瘤细胞使外周血CTCs数量增加,这种现象可能与食管癌转移相关141。目前.基于细胞学富集和鉴定CTCs的方法主要有密度梯度离心、免疫磁珠富集、膜过滤法及芯片富集法等…I,其中免疫磁珠分离法比较常用。外周血稀有细胞的免有多种异常改变.包括9.1%缺失和68.2%扩增等;食管癌EC0156细胞的8号染色体异常包括3.6%缺失和75.0%扩增:食管癌KYSEl50细胞8号染色体异常包括25.0%缺失和50%扩增。同时.发现该细胞20号染色体异常改变,包括24.4%缺失和53.5%扩增(表1)。2.3食管癌外周血CTCs的8/20号染色体拷贝数改变16份食管癌患者外周血经富集和CK8/18/19阳性/CD45阴性的负性筛选确定其中7份含有完整细胞的CTCs。进一步经FISH检测,发现其中80%的CTCs同时具有8号和/或20号染色体的非整倍体改变。尤其是“CK8/18/19阳性/CD45阴性”免疫荧光分析只能鉴定那些具有完整胞膜和胞浆结构的CTCs。然而,肿瘤患者外周血中可见许多胞膜不完整或完全缺失.但直径大于15/xm的裸核.仅用CK8/18/19+/CD45一免疫荧光分析无法判断是否为恶性来源细胞核。冈此,对其中编号为M604的外周血经免疫荧光分析含有7个CTCs(CK8/18/19+/CD45一)的病例进一步做了8/20号染色体拷贝数FISH分析。结果发现除了上述7个CK8/I8/19+/CD45一细胞外,另有12个直径大于151xm的裸核,共计19个细胞都具有8/20号染色体的非整倍体改变(图3)。疫磁珠分离,包括以抗EpCAM抗体偶联磁珠直接捕获上皮细胞的“正性富集”和以抗白细胞表面标记CD45抗体偶联磁珠去除白细胞而富集外周IffL稀有细胞的“负性富集”两种。通常正性富集可能会受到肿瘤类型和异质性的影响,如肿瘤细胞表面EpCAM抗原表达缺失或降低旧。但这种方法具有计数优势陋妇I,负性富集可能避免这种缺陷。基于细胞学“金标准”鉴定CTCs.可以结合形态学和上皮来源肿瘤细胞分子标志分析,具有较好的灵敏度和特异度。目前尚无基于细胞学标准分离鉴定食管癌外周血CTCs的相关报道。本研究通过抗CD45抗体偶联磁珠负性富集了食管癌患者外周血稀有细胞,继而通过两个步骤鉴定CTCs。首先,用免疫荧光分析,即抗上皮来源细胞表面标志CK8/18/19阳性和抗白细胞表面抗原CD45阴性的标准.从16份食管癌外周血样本中鉴定出7份含有CTCs细胞,检出率为43.8%(7/16),CTCs中位数为3(1—223)。第二,用8/20n.染色体计数探针,通过FISH方法分析染色体拷贝数改变。从来自i个不同人群的EC0156(中国人)[71、WHC01(南非人)lal和KYSEl50(日本人)191等食管癌细胞系中均鉴定到8/20号染色体的高频非整倍体改变,与Su等¨4I使用比较基因组杂交的方法所得结果吻合。同时,CTCs的染色体非整倍体改变也在乳腺癌、肾A、B‘,圳为编:j为M604柄驯的外J一‘JmL胞憷允靛干¨胞膜、J地浆小完整(裸核)的CTCs.与8号(绿色)和/或20号(红色)染色体杂交的结果二篮色芡光信号为经DAPI染色的细胞核。周开;i可见具有二倍体的白细胞.图像放大倍数为x1000,图中标尺为10“m。癌、前列腺癌和结肠癌等文体瘤巾得到证实I”。对编号为M604的病例。外周血经免疫磁珠分离富集和免疫荧光染色后发现多个胞膜不完整。CK8/18/19圈3食管癌外周血C陀s的8,20号染色体非整倍体改变阴性.但细胞核体积巨大,具有明显异型性的细胞难中国肿瘤2008年第17卷第6期516万方数据 以判断是否为CTCs。进一步用FISH分析了该病例的8/20号染色体拷贝数。除已经用免疫荧光分析鉴定的7个CTCs(CK8/18119+/CD45一)外,另有12个直径大于151xm的裸核也具有8/20号染色体的非整倍体改变。证实其恶性来源的细胞。该病例共计发现19个CTCs。但食管癌外周血巾裸核CTCs形成的原因尚不清楚,可能受到外周血剪切等原因导致胞浆的丢失,常规方法难以鉴定这种类型的CTCs。食管癌8/20号染色体非整倍体改变可以作为判断食管癌患者外周血CTCs恶性表型的标准之一。结合CK8/18/19+/CD45一免疫荧光分析的CTCs判断标准。不但可以鉴定具有完整细胞结构的CTCs.还可以进一步鉴定那些胞浆、胞膜不完整。甚至呈裸核样的CTCs的恶性表型。参考文献:JemalA,SiegelR,WardE,eta1.Cancerstatistics,2006【J】.CACancerJClin。2006,56(2):106-130.【2】CristofanilliM,BuddGT,EllisMJ。eta1.Circulatingtumorcells,diseaseprogression,andsurvivaIinmetastaticbreastcancer[J].NEnglJMed,2004,351(8):781-791.【3】3MocellinS,KeilholzU,RossiCR,eta1.Circulatingtumorcells:the’leukemicphase’ofsolidcancers[J].TrendsMolMed,2006,12(3):130-139.【4】LiuZdiangM,ZhaoJ。eta1.Circulatingtumorcellsinpe-rioperativeesophagealcancerpatients:quantitativeassaysystemandpotentialclinicalutility【J】.ClinCancerRes,2007,I3(10):2992-2997.【5】5FehmT,SagalowskyA,CliffordE,eta1.Cytogeneticevi—dencethatcirculatingepithelialcellsinpatientswithcar—cinomaaremalignant【J1.ClinCancerRes,2002,8(7):中国肿瘤2008年第17卷第6期万 方数据2073-2084.【6】AllardWJ,MateraJ,MillerMC,eta1.Tumorcellscircu—lateintheperipheralbloodofallmajorcarcinomasbutnotinhealthysubjecLsorpatientswithnonmalignantdis—eases[J].ClinCancerRes,2004,10(20):6897—6904.【7】WangQ,XuY,ZhaoX,eta1.Afacileone.stepinsitufunctionalizationofquantumdotswithpreservedphotolu・miuescenccforbioconjugationfJ].JAmChemSoc,2007,129(20):6380一6381.【8】8WangB,HendricksDT,WamunyokoliF,eta1.Agrowth・relatedoncogene/CXCchemokinereceptor2autoerineloopcontributestocellularproliferationinesophagealcaucer[J】.CancerRes,2006,66(6):3071-3077.【9】OkumuraT,TsunodaS,MoilY,eta1.Thebiologicalroleofthelow-affinityp75neurotmphinreceptorinesophagealsquamouscellcarcinoma[J].ClinCancerRes,2006,12(17):5096—5103.【10]AshworthA.AcaseofcancerinwhichcellssimilartothoseintheturnoutswereseeninthebloodafterdeathIJ].AustMedJ,1869。14:146.【11】NagrathS,SequistLV,MaheswaranS,eta1.Isolationofrarecirculatingtumourcellsincancerpatientsbymi-crochiptechnology【J1.Nature,2007,450(7173):1235一1239.【121RaoCG,ChianeseD,DoyleGV,eta1.Expressionofep-ithelialcelladhesionmoleculeincarcinomacellspresentinbloodandprimaryandmetastatictumors[J].IntJOn-col,2005,27(1):49-57.【13】DawoodS,CristofanilliM.Integratingcirculatingtumorcellassaysintothemanagementofbreastcancer[J].CurrTreatOptionsOnc01.2007.8(1):89—95.【14】SuM,ChinSF,LiXY,eta1.Comparativegenomichy—bridizationofesophagealadenocarcinomaandsquamouscellcarcinomacelllines[J].DisEsophagus,2006,l9(1):10-14.517

发布者:admin,转转请注明出处:http://www.yc00.com/web/1690452847a351645.html

相关推荐

发表回复

评论列表(0条)

  • 暂无评论

联系我们

400-800-8888

在线咨询: QQ交谈

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信