香港城市大学Small Methods：循环肿瘤细胞培养综述-北京永康乐业科技发展有限公司

近年来，循环肿瘤细胞（CTCs）研究已成为精准医学的重要方向，在肿瘤早期检测、疗效评估和个性化治疗等领域展现出巨大潜力。然而，CTCs的低丰度、高异质性和体外培养适应性差等特点，使得CTCs体外扩增面临显著挑战。微流控技术的快速发展为CTCs的分选、富集和体外培养提供了新的解决方案。

近期，香港城市大学杨梦甦团队和邱美娈团队在《Small Methods》发表了一篇题为 "Circulating Tumor Cells Culture: Methods, Challenges, and Clinical Applications" 的综述文章，系统梳理了CTCs体外培养的研究进展。文章涵盖了样本收集、富集策略、培养条件和培养基成分等关键因素，并分析了扩增后的CTCs在精准医学中的应用前景及局限性。通过详细探讨这些方面，文章为CTCs体外培养在临床应用中的可行性提供了重要见解。

一张图读懂全文

本文要点

系统性回顾 CTC 体外培养研究发展历程，梳理近 20 年来该领域的研究进展与关键突破。
分类解析不同癌症来源的 CTC 体外培养现状，总结其在培养成功率、扩增策略及异质性方面的差异。
可视化呈现 CTC 培养过程中涉及的关键条件，包括富集策略、培养基优化、微流控平台应用等核心因素。
展示 CTC 培养平台在精准医学中的应用价值，重点探讨其在个性化治疗、耐药性研究方面的前沿进展。
探讨 CTC 培养研究未来发展方向，分析当前挑战并展望微流控+AI 在 CTCs 体外扩增、临床转化及标准化培养体系构建中的潜力。

微流控技术在CTCs 培养研究中的优势

高通量，精准控制, 通过流体动力学特性即可实现高效富集CTCs，减少细胞损伤。
结合尺寸、密度、电荷等物理特性，可对不同类型的CTCs进行高效筛选，避免传统抗原依赖性富集的局限性。
微流控技术可实现CTC分选、富集、培养的一体化流程，减少操作步骤，降低污染风险，提高可重复性。

微流控技术在CTCs分选和培养过程也面临一些挑战

细胞异质性：CTCs具有高度异质性，包括表面标志物表达的差异。这使得基于单一原理的微流控分选方法可能无法捕获所有类型的CTCs。因此，整合多种机制的CTC分选平台是必要的，以降低CTC的损伤并提高捕获效率。
CTCs clusters：CTCs clusters的重要性越来越受到重视，但大多数微流控平台要求单个细胞悬液，这可能导致CTC集群的丢失。为此，需要设计特殊结构以保留和分选CTC集群。
标准化与可重复性：目前，微流控技术在CTCs分选和培养中的应用缺乏统一的标准，导致不同研究之间的结果难以比较。建立标准化的评价体系对于提高实验的可重复性和可靠性至关重要。
临床验证与应用：尽管微流控技术在CTC的富集培养研究中取得了显著进展，但其在临床中的应用仍需大量验证。缺乏大规模临床试验的数据支持，使得其临床转化面临挑战

针对上述挑战，未来研究应注重以下方面：

多参数联合分选：结合CTCs的物理和生物特性，开发多参数联合分选策略，提高分选的特异性和灵敏度。例如，结合物理特性（如尺寸、密度）和生物标志物（如表面抗原）的分选方法。
细胞保护措施：在分选过程中，采用温和的操作条件，减少对细胞的损伤，确保CTCs的活性和功能性。例如，使用低剪切力和温和的化学环境。
标准化流程建立：制定微流控技术在CTCs分选和培养中的评价标准，确保结果的可比性和可重复性。
微流控+AI的发展：结合人工智能技术，推动CTCs体外培养的标准化和智能化。