循环肿瘤细胞在液体活检中的意义

循环肿瘤细胞在液体活检中的意义

液体活检(liquid biopsy)是通过血液或者尿液等体液对癌症等疾病做出分析诊断的技术。液体活检在癌症相关领域的应用主要依靠非入侵性的血液检测，来监察肿瘤或转移病灶在血液中释放的循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、外泌体(Exosome)及循环RNA。

循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cell, CTC），是指从实体瘤中脱离出来并进入外周血液循环的肿瘤细胞，与癌症的转移复发密切相关。1869年，澳大利亚学者Ashworth在一例转移性肿瘤患者血液中首次观察到从实体肿瘤中脱离并进入血液循环的肿瘤细胞，并率先提出了CTC的概念。CTC检测具有低侵入性、易取样、代表全等优势，弥补了传统组织活检技术的损伤和偏差大等不足，在癌症诊断、预后和疗效评估等具有重要意义。目前，C TC主要应用于肿瘤的早期检测、疗效(手术、放疗、化疗、靶向等)的快速评估、实时监测肿瘤耐药与复发等。CTC 的有效检测主要由两个技术环节构成：捕获及鉴别，也就是人们常说的“抓得着”与“看得见”。分离与鉴别方法的有效性决定着CTC检测的灵敏度与特异性。

CTC可以多种形式存在于血液中，如孤立的CTC,以及CTC相互聚集形成微小的细胞聚集体，即循环肿瘤微栓(circulating tumor microemboli)。另外，CTC也可以与血液中的淋巴细胞、巨噬细胞、循环的血管内皮细胞，以及血小板聚集并存在于外周血中。目前，

CTC富集是目前临床应用的瓶颈，CTC的捕获和鉴定仍是一项挑战性的工作。未来理想的CTC检测平台应该具备以下特点：(1)既能对CTC的形态可视也能检测其特异标志物；(2)实现定性与定量的分析；

(3)集分离、富集、检测一体化和自动化。

CTC临床应用的探索主要集中在预后判断、肿瘤临床分期、病情监测以及疗效评价、肿瘤早期筛查等方面。总体而言，CTC在乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胃癌等实体肿瘤中预后评估方面的临床意义已经得到充分的证实，而在临床研究的跟踪、治疗方案评估以及肿瘤早期筛查几个方面的临床意义尚未明确和充分证实。

2004年，美国食品与药品监督管理局（FDA）批准首个CTC 检测与分析系统运用于临床CTC检测。

2012年，中国食品与药品监督管理局（CFDA）批准首个CTC 检测与分析系统运用于临床CTC检测

2017年，中国食品与药品监督管理局（CFDA）批准首个体内CTC检测产品Cellcollector用于临床检测。

2019年，CSCO乳腺癌诊疗指南将循环肿瘤细胞（CTC）正式写入中国指南。

1．CTC与预后判断：

CTC检测在临床应用中被一致认为具有明确的预后判断意义。在乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胃癌等实体肿瘤预后评估方面，CTC检测的临

床意义已经得到充分的证实。其检出率与肿瘤患者无进展生存期和总生存期有关。在前列腺癌、结直肠癌等肿瘤患者的预后以及治疗效果之间的对应关系进一步得到证实[9,10]。尤其新近研究显示，数字PCR定量检测CTC基因表达可以评估肿瘤预后及治疗反应。如对乳腺癌患者CTC进行第17号染色体基因数字PCR的定量分析表明，其表达与患者复发、转移危险性相关。对CTC进行二代测序RNA-seq 基因表达谱检测可以预测肿瘤的预后。这些观察虽然是初步，但其方法具有定量性，十分利于广泛开展。

2．CTC与肿瘤临床分期：

基于许多研究和观察的证据表明CTC检出率与肿瘤大小(T分期)、淋巴结转移相关。同时，多因素生存分析显示CTC检出率与肿瘤大小、淋巴结转移、分子类型一样为独立预后因素。因此，在没有临床和影像学具有转移病灶的患者CTC与免疫组织化学或分子检测发现的微转移一样具有预后意义，CTC可以作为M0与M1期之间的指标，即cM(i＋)。美国抗癌联合委员会(AJCC)《肿瘤分期指南》第8版明确指出CTC作为一个新的M分期标准，作为cM(i＋)出现在M0和M1之间，而对于M1期的患者，CTC阳性预示着更短的生存期，转移癌患者CTC的数量和生存期密切相关。美国国立综合癌症网络(NCCN)《肿瘤指南：乳腺癌》2018版分期中，无临床和影像学证据，但血液中检测出CTC的患者划分为cM0(1＋)，出现在M0和

M1之间。中国临床肿瘤协会(CSCO)与中国胸部肿瘤研究协作组液体活检专家共识：CTC可用于肺癌早期诊断和复发监测的科学研究。

3．CTC与疗效评价、病情监测：

越来越多的肿瘤临床研究也将CTC作为患者跟踪研究的一项指标，在一些研究中也确实显示其有意义，尤其在一些常见多发癌种中已经积累较多结果。但由于缺乏统一的检测平台、相似的分期以及治疗经过，缺乏多中心的研究数据，依然未达成一致共识。在CTC检出与肿瘤免疫治疗预测中发现，CTC PD-L1阳性与预后差相关，并与免疫治疗效果差相关。结果似乎与组织检测PD-L1表达相反。

4．CTC与肿瘤早期筛查：

CTC检测用于实体肿瘤早期筛查一直是探讨的热点之一，但迄今尚没有得到足够的临床数据支持。尽管在较多的小样本和个案中有关于CTC用于早期筛查的报道，但由于富集等问题依然存在，应谨慎下结论。同时也面临2个关键问题，其一，利用现行的富集技术均能在无肿瘤患者检出所谓"CTC"；其二，早期肿瘤患者的CTC数量普遍较低，由此血液样本采集及样本检测过程容易对检测数据产生较大影响。此外，不同的富集技术有不同的检出结果。随着新的富集技术的发展和更多的临床检测积累，CTC是否用于肿瘤早期筛查应有确切的答案。

5．CTC与肿瘤驱动基因突变检测：

对于具有驱动基因突变并进行靶向治疗的患者，在分离CTC基础上，进行驱动基因突变检测，则可进一步提高灵敏度和特异度。如非小细胞肺癌的CTC分析则在于结合表皮生长因子受体(EGFR)基因突变和间变性淋巴瘤激酶(ALK)、ROS1重排。

6．CTC异种移植模型：

CTC检测的主要优势是可以得到肿瘤细胞，捕获有活性CTC进行培养及功能分析具有其独特的意义。实际上，通过捕获CTC并移植于免疫缺陷小鼠，即患者来源CTC小鼠模型(patients-derived xenograft mouse model)已经在广泛尝试中，对于通过二代测序、药物筛选及敏感实验寻求针对患者特异的治疗，已经在一些研究中显示了其前景。但目前CTC培养条件并不完善，培养成功的效率仍然较低，尚难以常规及规模化开展。

7．CTC单细胞测序分析：

由于CTC与肿瘤进展的密切关系，因此，对于CTC的遗传改变分析成为洞视肿瘤演进的重要窗口。单细胞二代测序技术已经逐渐成熟，CTC单细胞测序分析未来将成为CTC分析的一个重要领域。