Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Detection of Circulating Tumor Cells in Breast Cancer Patients Using a Novel Microfluidic and Raman Spectrum Device

19. ledna 2020 aktualizováno: Yuan Shifang, Xijing Hospital

Detection and Analysis of Circulating Tumor Cells (CTCs) in Patients With Breast Cancer Using a Novel Microfluidic and Raman Spectrum Device

Circulating tumor cells (CTCs) in peripheral blood originate from breast cancer (primary and metastatic lesions) shedding. Utilization of CTCs as novel and noninvasive tests for diagnosis confirmation, therapy selection, and cancer surveillance is a rapidly growing area of interest. In this project, the investigators will explore a novel detection technology of circulating tumor cells in breast cancer using novel Microfluidic and Raman Spectrum Device. The primary objective is to demonstrate that the CTC assay counts technology can distinguish between healthy subjects and malignant breast cancer subjects. The secondary objective is to demonstrate that the CTCs detection technology can evaluate the efficacy of chemotherapy and neoadjuvant chemotherapy, as well as dynamic treatment monitoring and prognosis evaluation.

Přehled studie

Detailní popis

Circulating tumor cells (CTCs) are a new type of breast cancer molecular marker. CTCs in peripheral blood originate from breast cancer (primary and metastatic lesions) shedding. Utilization of CTCs as novel and noninvasive tests for diagnosis confirmation, therapy selection, and cancer surveillance is a rapidly growing area of interest. At present, there is a great challenge to create an effective platform that can isolate these cells, as they are extremely rare: only 1-10 CTCs are present in a 7.5mL of a cancer patient's peripheral blood. The majority of the CTC capture methods are based on EpCAM expression as a surface marker of tumor-derived cells. However, EpCAM protein expression levels can be significantly down regulated during cancer progression as a consequence of the process of epithelial to mesenchymal transition. Although many technologies have been reported to achieve the capture and counting of CTCs, these methods study little information of cells and limited biological information can be obtained, leading to a lack in clinical diagnosis.

Microfluidics has demonstrated great potential as an effective technique for the medical and biological sciences. Inspired by the bed topography in river meanders, here, the investigators report a novel river meander-like cross-section in helical microchannels for size-based inertial focusing and enrichment, aiming to realize more functional geometries as well as reduce the extensive laborious requirement in traditional fabrication process. This device can facilitate particle focusing at a larger scale than traditional channels. Compared to the circular, rectangular and trapezoidal channels, the river meander-like microfluidic channel can successfully realize 26 μm particle focusing with a thinner focusing band in a shorter channel length. Also, in a single test, this structure can achieve 85.4% recovery and the enrichment ratio of 1.86 of spiked MDA-MB-231 cells in the whole blood, overcoming the dependence on traditional cell manipulation microfluidic devices. These results indicate that this river meander-like microfluidic chip has the great potential of size-based cell/particle sorting and enrichment for clinical application. Meanwhile, Surface-enhanced Raman scattering (SERS) has such advantages as high sensitivity, flexible excitation wavelength, high spectral resolution, non-invasiveness to biological samples, resistance self-fluorescence, photobleaching, etc., which is considered as a promising and powerful real-time detection technology for unlabeled cells. But SERS spectrum of cell contains information about different molecules, so it usually requires complex data interpretation. Therefore, the application of Raman spectroscopy combined with chemometrics in biological problems has attracted more and more attention. However, analysis result of chemometrics can be influenced by the complex background of Raman spectroscopy. Therefore, a pre-processing is needed to remove these influencing factors.

Based on these previous work, the investigators have developed a novel technology for the detection of CTCs of breast cancer. The detection platform constructed by the combination of microfluidic chip and surface-enhanced Raman spectroscopy is used to detect the blood sample of the subject, obtain the high quality of breast cancer circulating tumor cells from the aspects of cell specificity, surface structure and molecular activity of surface-enhanced Raman spectrum information, and extract the characteristics of different breast cancer circulating tumor cells by related signal feature extraction methods, establish a standard surface-enhanced Raman spectral feature database for the main types of breast cancer circulating tumor cells.

This technology aims to build a platform allowing for cell detection, synthesize particles for surface plasmon Raman enhancement, fabricate microfluidic devices, study the collection and analysis of the Raman spectra of CTCs, establish the database of CTC Raman spectra and develop the evaluation method of the biological detection. The primary objective is to demonstrate that the CTC assay counts technology can distinguish between healthy subjects and malignant breast cancer subjects. The secondary objective is to demonstrate that the CTCs detection technology can evaluate the efficacy of chemotherapy and neoadjuvant chemotherapy, as well as dynamic treatment monitoring and prognosis evaluation.

Typ studie

Pozorovací

Zápis (Očekávaný)

120

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

20 let až 70 let (Dospělý, Starší dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ne

Pohlaví způsobilá ke studiu

Ženský

Metoda odběru vzorků

Ukázka pravděpodobnosti

Studijní populace

Breast cancer patients

Popis

Inclusion Criteria:

  • All subjects need to sign the informed consent form.
  • Age of at least 20 and at most 70 years.
  • Cancer group subjects with pathology report confirmed to be malignant.
  • Chemotherapy is necessary before or after surgery.
  • Control group need to have mammogram /ultrasound results category1-3.
  • Patients must be available for and compliant to treatment and follow-up.

Exclusion Criteria:

  • Not willing to sign the informed consent form.
  • Pregnant or lactating patients.
  • Prior or concomitant secondary malignancy.
  • Any other serious medical pathology, such as congestive heart failure.
  • Other condition which may affect the CTC results.
  • Males.

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Observační modely: Kohorta
  • Časové perspektivy: Budoucí

Kohorty a intervence

Skupina / kohorta
Intervence / Léčba
Breast cancer Group
The biopsy result is breast cancer.
Detection of Circulating Tumor Cells

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
The level of CTC markers in breast cancer patients' peripheral blood
Časové okno: 19 Months
The counts and analysis of CTC of peripheral blood in breast cancer group and healthy control group.
19 Months

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
The change of CTC markers in breast cancer patients' peripheral blood during chemotherapy and Neoadjuvant chemotherapy
Časové okno: 17 Months
The counts and analysis of CTC in patients' peripheral blood during chemotherapy and Neoadjuvant chemotherapy in different periods.
17 Months

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Sponzor

Spolupracovníci

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: Shifang Yuan, Ph.D, Xijing Hospital

Publikace a užitečné odkazy

Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.

Obecné publikace

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (Očekávaný)

1. ledna 2020

Primární dokončení (Očekávaný)

1. července 2021

Dokončení studie (Očekávaný)

1. prosince 2022

Termíny zápisu do studia

První předloženo

31. prosince 2019

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

19. ledna 2020

První zveřejněno (Aktuální)

23. ledna 2020

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

23. ledna 2020

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

19. ledna 2020

Naposledy ověřeno

1. ledna 2020

Více informací

Termíny související s touto studií

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

Ne

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

produkt vyrobený a vyvážený z USA

Ne

Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .

Klinické studie na Novotvary prsu

Předplatit