目的:肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是临床上最常见的恶性肿瘤之一,以其高发病率和高度恶性行为著称,占我国癌症死亡率的第二位,肿瘤切除或肝移植是治疗该病的最有效手段,但术后复发转移率高严重影响了治疗的效果。部分肝癌病人在肝癌切除或肝移植前,已有肿瘤细胞脱落进入血循环系统中,入血的循环肿瘤细胞(circulating tumor cell, CTC)是导致肝癌术后复发和转移的首要条件。因此,检测循环肿瘤细胞对判断肝癌的转移复发、指导临床治疗具有重要意义。大多数学者在肝癌患者外周血中检测AFP mRNA,作为判断循环肿瘤细胞的指标,但部分肝炎或肝硬化的患者检测结果提示该方法假阳性率较高,其特异性令人难以满意,且单标志物检测容易出现假阴性。研究显示端粒酶大多数(85-100%)的肿瘤细胞中表达,多数正常体细胞不表达,而端粒酶蛋白催化活性亚单位(human telomerase reverse transcriptase, hTERT)是合成端粒酶的限速亚基,对端粒酶活性调控起着决定性的作用。hTERT表达在AFP阴性的肝癌中也有很高的发生率,hTERT表达阳性诊断肝癌的敏感性为73.9%,特异性为100%,显示hTERT的基因表达是比端粒酶更敏感的诊断指标。因此我们推测hTERT mRNA做为循环肿瘤细胞检测的标志物,可避免合并肝炎或肝硬化的肝癌患者中假阳性的干扰,应具有良好的癌特异性。免疫磁珠(Immunomagnetic bead,IMB)技术是近年来发展起来的一项新的免疫学技术,免疫磁珠细胞分离是应用最主要的一个方面,具有简便易行、分离纯度高、特异性高、同时保留细胞活性的优点。与常规检测技术(如免疫细胞化学、RT-PCR、流式细胞仪等)相结合,能在106-7个单核细胞中分离检测出一个肿瘤细胞,可弥补这些技术的不足,并改善这些技术对循环肿瘤细胞检测的敏感性及特异性。因此,本研究以肝细胞癌为研究对象,在构建肝细胞癌免疫磁珠的基础上,联合免疫细胞荧光技术进行循环肿瘤细胞形态学分析,以及巢式RT-PCR技术联合检测AFP mRNA和hTERT mRNA,并尝试对富集分离出来的循环肿瘤细胞进行培养,为检测及防治肝癌的血液转移提供理论依据和方法。方法:(1)利用碳二亚胺偶联法,在磁珠上包被单抗HAb18,制备肝癌免疫磁珠后,将微量肝癌HepG2细胞与外周血单个核细胞悬液混匀,再通过免疫磁性细胞分离,行免疫细胞化学鉴定,检测免疫磁珠的特异性和敏感性,并计算癌细胞的回收率。(2)采集肝癌患者56例、肝炎和肝硬化患者19例、继发性肝癌患者11例血样,及18个健康志愿者的血样作为阴性对照。用Ficoll密度梯度离心与免疫磁珠技术首先对患者的外周血进行癌细胞的富集,然后运用FITC-CK标记富集癌细胞,免疫细胞荧光技术对循环肿瘤细胞行形态学分析,并用巢式RT-PCR技术联合检测AFP mRNA和hTERT mRNA。(3)对8例富集分离出来的循环肿瘤细胞进行培养,通过测定生长曲线和细胞倍增时间,锚着独立性试验了解克隆集落能力,扫描电镜观察细胞表面超微结构,以及裸鼠移植及成瘤观察等方法研究其细胞生物学特性。结果:(1)包被HAb18的免疫磁珠能与HepG2细胞敏感而特异地结合,当单个核细胞与HepG2细胞比为1×106:1时可检测到癌细胞,结合免疫细胞化学方法可检出外周血单个核细胞中57.2%的微量癌细胞,无假阳性。(2)在用肝癌HepG2细胞所做的2组预实验中,免疫磁珠联用增强了巢式RT-PCR的灵敏度、特异性,其灵敏度为5ml血中含有一个癌细胞。(3)在临床样品的实验中,免疫磁珠富集后,结合免疫细胞荧光方法观察肝癌患者外周血中循环肿瘤细胞,检出阳性率为42.9%(24/56),检出细胞的形态可分为四类:中等细胞型、大细胞型、有核细胞碎片和无核细胞碎片。(4)肝癌患者外周血中AFP mRNA及hTERT mRNA的阳性检出率分别为55.4%、48.2%。AFPmRNA及hTERT mRNA的检出率和TNM分期、远处转移临床参数密切相关。当肝癌直径大于5cm、多结节、伴门静脉癌栓,AFPmRNA及hTERT mRNA的检出率均明显提高(P<0.05)。血清AFP水平、肝癌分化程度等与AFPmRNA及hTERT mRNA的检出率无显著相关(P>0.05)。67.9%的肝癌患者至少表达一种标志物,35.7%的患者两种标志物均阳性。AFP mRNA和hTERT mRNA的检出呈正相关,相关系数为0.256。hTERT mRNA在AFP mRNA阳性和阴性的肝癌患者检出率分别为64.5%、28%(P<0.05)。AFP mRNA在肝炎和肝硬化患者中检出率为21.1%( HCC vs肝炎和肝硬化,P<0.05),继发性肝癌患者及健康成人均未检出;hTERT mRNA在继发性肝癌患者中检出率为63.6%,而肝炎和肝硬化及健康成人中均未检出。(5) 8例标本中,其中7例培养未成功,仅有1例出现肿瘤细胞增生,异型性明显,命名为HCC-27,共传代培养5代。免疫细胞化学染色证实为肝癌细胞,HCC-27细胞的增殖及独立锚着生长能力显著低于HepG2细胞(P<0.05)。两只裸鼠经脾内接种培养肿瘤的细胞,其中一只裸鼠出现肝内移植瘤生长。结论:(1)成功利用碳二亚胺耦联法制备了一种抗人肝细胞癌免疫磁性微珠,制备的肝癌免疫磁珠能从外周血单个核细胞中分离检测微量肝癌细胞,有较好特异性和敏感性。(2)通过免疫磁珠细胞分选技术富集,结合免疫细胞荧光方法可对肝癌患者外周血中的循环肿瘤细胞进行形态学检测。循环肿瘤细胞形态分为四类:中等细胞型、大细胞型、有核细胞碎片和无核细胞碎片。(3)肝癌患者外周血单核细胞经免疫磁珠富集后,联合检测肝细胞特异性AFP mRNA和癌特异性hTERT mRNA,有助于提高患者外周血循环肿瘤细胞检测的敏感性和特异性。(4)肝癌外周血中的循环肿瘤细胞经免疫磁珠细胞富集分离后培养,1例培养成活,这是肝癌血行播散的直接证据。培养成活的细胞具有肝细胞癌的组织学特征,其生长增殖及锚着独立生长能力低,但具有转移潜能。