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人外周血循环肿瘤细胞(CTC)检测技术的研发及临床应用开发美国肿瘤协会于2006 年发表的年度报告指出，目前全世界范围内每3 人中就有1 人在其一生中会患有某种肿瘤，而且肿瘤发病率在发展中国家随着污染程度的增加，患病几率还会高于1/3 的比例。
现今全世界用于肿瘤治疗与防治的费用每年以16.5% 的比例递增。
仅用于乳腺癌，结直肠癌及前列腺癌（还不包括发病率最高的肺癌）的投资，目前世界范围内已达每年92 亿美元。
目前全世界用于肿瘤诊断的方法可归为三大类：病理学（活检切片）；影像学（超声，X光，CT, PET 等）和血清学（血清肿瘤相关蛋白，如CA-125, CA-199, CEA 等），但所有这些方法都有不可避免的缺点，例如灵敏性及特异性差，过于依赖医生判断的主观性等。
因此目前临床急需一种能够为医生及病人提供准确，快速的肿瘤检测手段。
经过长时间的大量研究，美国FDA 认证的人外周血循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cell, CTC）检测目前已被公认为最好及最可观的检测手段之一。
目前已有越来越多的国内外医生开始应用此技术作为肿瘤检查的重要辅助手段。
不仅于此，CTC 检测也被公认为是目前国外新近流行的肿瘤治疗方法-即阻断肿瘤细胞入血转移的唯一有效检测指标。
除了上述CTC可作为肿瘤检测手段外，CTC还可成功应用于以下一系列其它方面的用途：(1)个体化治疗的体外肿瘤药物筛选；(2)体内化疗药物药效的快速评估: 相对于每12周一查的CT 诊断，CTC在第1-2周即可显示药效结果，这一点对临床医生和病人尤为重要；(3) 根据CTC数目，判断病人愈后状况及存活时间；（4）肿瘤病人复发的监测与及时诊断；及（5）正常人群体检普查以利于尽可能的肿瘤早期诊断。
除了应用于临床外，CTC 亦可应用于众多药厂和科研机构的基础研究，包括寻找新的肿瘤标识物以及开发新的抗肿瘤药物等。
目前美国FDA已于2004年认证了美国上市公司Immunicon/Veridex的CTC检测技术及其临床应用。
循环肿瘤细胞（CTC）检测一、什么是循环肿瘤细胞（CTC）？循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cell，CTC）是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，因自发或诊疗操作从实体瘤病灶（原发灶、转移灶）脱落，进入外周血循环的肿瘤细胞。
CTC非常稀少，每毫升血液中109血细胞只有几个CTC。
大部分CTC在进入外周血后会发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者的死亡风险。
二、肿瘤的发生及检测诊断全国肿瘤登记中心发布的2015年年报显示，2011年我国新增癌症病例约337万例，比2010年增加28万例——这相当于每分钟有6人被诊断为癌症。
然而，令人担忧的是这样的情势似乎仍未到达峰顶，未来可能还会不断增加。
美国约翰-霍普金斯大学Kinmel 癌症中心的Bert-Vogelstein 等专家在2013年3月份的一篇综述文章中写道：在今年将死于癌症的一百万人里，绝大部分是因为他们的癌症没有在发生、发展的前90%的时间内被发现。
因此，我们需要明确一点：癌症是一种慢性病，它只是被突然发现，并非是突然发生的。
我们需要尽可能早的发现它，从而提高治愈率。
伴随肿瘤的发生过程，肿瘤细胞的大小也随之增大。
传统方法诊断出癌症的时候，大部分已经是晚期。
晚期癌症的治愈率极低，其五年生存率也很低。
在肿瘤的发生过程中，早期到中期之间是最佳治疗期，因此，如果在早期就可以发现肿瘤的存在，必然可以提高治愈率。
临床癌症研究（Clinical Cancer Research）杂志上发表的荟萃分析（Meta-analysis）证实CTC在乳腺癌预测中的价值，结果表明早期和转移性乳腺癌患者的循环肿瘤细胞CTC检测是一个稳定的预测和预后工具。
如果将肿瘤易感性基因检测和循环肿瘤细胞检测完美结合，那么能够将肿瘤的早期发现率提高数倍。
肿瘤易感性检测是对未来可能患有癌症的一种风险预测。
如果风险等级高，除了改变生活方式外，还可以定期做循环肿瘤细胞检测，即CTC检测，而且检查频率可以适当增加，每2-3个月检查一次，从而达到实时监控的目的。
循环肿瘤细胞的检测方法一、C TCs 的体外检测方法CTCs 的富集方法是基于物理或生物特性的。
前者取决于肿瘤细胞的尺寸、电性能等其他物理特性，而后者主要依赖于抗原抗体结合。
近年来，联合物理和生物特性检测的新型微流控芯片技术具有自动化、微型化、高通量、可集成下游分析等优点，在CTCs 检测分析中显示了巨大优势。
1. 基于物理特性的富集方法研究表明，CTCs 比造血细胞更大、更硬。
基于这些物理特性的差异，已经开发了许多技术来提高CTCs 富集率，其中膜过滤分离肿瘤细胞技术（isolation by size of epithelial tumor cells，ISET）系统是最早基于尺寸过滤的CTCs 分离的技术之一。
在该系统中，血液被稀释，然后用8 μm 孔径过滤器过滤。
CTCs 由于体积较大而被过滤器保留，红细胞和白细胞由于体积小于孔径而可以通过随机分布的孔。
但由于CTCs 和白细胞的大小重叠，依赖大小的过滤系统捕获目标细胞的效率有限。
因此，Sun 等提出了一种增加细胞大小的策略，即在细胞过滤前利用修饰过的微珠来特异性结合CTCs，以提高捕获效率。
使用该微流体捕捉系统以1 ml/min 的流速可以从全血样本中分离出高达91%的靶细胞。
与ISET 系统类似，Screen Cell 系统通过使用微孔膜过滤器，通过筛孔大小分离CTCs。
该系统基于微过滤技术的过滤膜，可以使有核细胞通过，而CTCs 被拦截。
Screen Cell 系统具有高通量持续处理大量血液的潜力，并且具有相关的细胞和分子生物学技术，以及与CTCs 及其潜在基因异常的图形和鉴定相关的技术，可以方便地分析提取到过滤器上的肿瘤细胞。
此外，从血液中分离出来的细胞能最大程度地保存其活性和完整性，为CTCs 的体外培养奠定了基础。
流体辅助分离技术（fluid-assisted separation technique，FAST）是一种新型的离心微流控系统。
循环肿瘤细胞(CTC)循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell; CTC)通常是指因自发或诊疗操作引起的从原发灶或转移灶侵入人体外周血的肿瘤细胞1。
此概念是在1869年由Ashworth等首次提出的2。
CTC一般以单细胞或者细胞团的形式存在于循环系统中。
大部分侵入循环系统的肿瘤细胞会在短期内死亡，只有极少数具有高度转移倾向和活力的CTCs才能存活下来，相互聚集成团，并在一定条件下发展为转移灶3。
进入外周血循环是发生肿瘤转移的必要条件，因此在外周血中检测到肿瘤细胞预示着将有可能发生肿瘤转移，目前临床已经采用CTC作为评估肿瘤预后的参考指标之一4。
近年来，CTCs在临床应用的研究获得了长足的发展，越来越的研究表明其可以为多种肿瘤提供重要的预后信息，如转移性乳腺癌5，直肠癌6，前列腺癌7等。
由于CTCs检测的对象是血液标本，取材比传统意义上的组织活检更方便，而且可重复性强，而被称之为“液态的活检”8。
多项研究发现CTCs作为肿瘤个体化治疗的一个重要靶标，在肿瘤转移起始中发挥重要作用9。
除了有助于肿瘤转移外，CTCs还具有上皮细胞-间充质转化(EMT)的特征，使得CTCs细胞具有一定的生存优势能够成功入侵新的组织位点并形成转移灶10。
Huang CH等研究发现血液中CTCs的数量与肿瘤的恶性程度有关，细胞数量的变化程度可反映治疗的效果9。
间变性淋巴瘤激酶(Anaplasticlymphomakinase, ALK)基因是一种致癌驱动基因。
突变、基因扩增或染色体重排均可以导致ALK基因异常激活，从而促进肿瘤生长12。
在3-7%的非小细胞肺癌患者中ALK基因重排是一个独特的分子子集，主要是由于该基因发生重排并与其他基因进行了融合。
Vincent Faugeroux等证实在ALK阳性的非小细胞肺癌患者中通过检测CTCs发现了ALK重排，这项研究为ALK阳性的患者在使用ALK抑制剂治疗诊断方面提供了新的观点10。
外周血中循环肿瘤细胞标志物的筛查及分析循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）是指在血液循环中存在的、来自原发肿瘤的恶性细胞。
CTCs的检测可以帮助医生评估患者肿瘤治疗的疗效和预后。
因此，外周血中循环肿瘤细胞标志物的筛查及分析技术的研究和应用备受关注。
一、循环肿瘤细胞标志物的种类循环肿瘤细胞标志物是指CTCs的表面分子、代谢产物或DNA/RNA等，在CTCs检测中用于准确鉴定和筛查细胞的指标。
一些常用的循环肿瘤细胞标志物包括：上皮细胞间黏附分子（epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）、细胞集落识别分子1（cluster of differentiation 44，CD44）、cytokeratins（CKs）、CD133、糖类抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）、糖类抗原199（carbohydrate antigen 199，CA199）。
这些标志物的检测通常采用免疫分离、荧光原位杂交或聚合酶链式反应等技术手段。
二、CTCs的检测技术目前，CTCs的检测技术主要包括免疫分离、细胞种植、荧光原位杂交、数字化PCR、流式细胞术、微流控芯片等技术。
而免疫分离技术是目前使用最广泛、最常见的一种技术。
免疫分离技术利用免疫磁珠的高度特异性与细胞表面标志物进行结合，以实现对细胞的捕获。
通过激光共聚焦显微镜或荧光显微镜对捕获到的细胞进行检测，可以获取CTCs的数量、形态、表面标志物等信息，进而完成检测和分析。
三、CTCs的临床应用CTCs的检测可以帮助医生评估患者肿瘤治疗的疗效和预后，特别是在术后复发及转移的监测中具有重要意义。
此外，CTCs的检测还可以为肿瘤的个体化治疗提供借鉴和指导。
当前，CTCs的应用呈现多样化态势，如在肝癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌、胃癌等多种恶性肿瘤的筛查、诊断和监测中逐步得到广泛应用。
CTC(循环肿瘤细胞)详解及应用9肿瘤异质性——肿瘤耐药的罪魁祸首之一空间异质性时间异质性疗程1疗程2疗程3液体活检- 动态监控- 实时调整用药方案- 及时进行疗效评估10液体活检技术——肿瘤精准治疗的指南针循环肿瘤细胞 (CTC)外泌体临床需求Ø癌症预警早诊Ø肿瘤预后复发监控Ø肿瘤耐药位点筛查Ø药敏筛查Ø药物疗效持续评估液体活检循环肿瘤细胞u 在肿瘤组织的全生命周期，特别是在极早期，就开始有完整的肿瘤细胞进入人体外周血，这些细胞成为循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,简称CTC)。
CTC以单个细胞或细胞团（又称循环肿瘤微栓子，CTC-microemboli，CTC-cluster，简称CTM）的形式存在于循环系统中。
u 循环肿瘤细胞(CTC)检测是一种非侵入性的液体活检技术，相比于组织活检，具有无创，可重复采样，可实时长期跟踪，可克服肿瘤异质性，结果准确等优势，目前已经越来越广泛地应用于肿瘤疗效监测、预后评估、复发监测等场景，成为辅助指导癌症患者的个体化治疗的一大“利器”，被麻省理工评为2015年“10大全球突破性技术”。
u 肿瘤细胞在进入外周血循环的过程中会发生上皮-间质转变（EMT，Epithelial Mesenchymal Transition），故CTC存在不同类型，包括上皮型、间质型和上皮-间质混合型。
CTM和间质细胞表型CTC具有更强的转移潜能。
u 研究表明，检测出CTM的患者平均PFS时间比仅有单个CTC的患者短。
同样，与只有单个CTC的患者相比，在多个时间点上检测出CTM的患者平均OS更短，死亡风险显著增高。
Clotilde Costa, et.al., Analysis of a Real-World Cohort of Metastatic Breast Cancer Patients Shows Circulating Tumor Cell Clusters (CTC-clusters) asPredictors of Patient Outcomes. Cancers (Basel). 2020 Apr 29;12(5).间质型CTC上皮型CTC混合型CTC上皮型CTM混合型CTM间质型CTMCTC检测优势显著12广阔的临床应用前景1314广泛的临床适用人群无药可用人群高危人群难取样人群复发人群用药方案筛选药敏筛选及疗效评估免疫抑制剂用药评估癌前筛查肝硬化、肺部结节、乳腺结节等辅助诊断鉴定原发灶；个性化用药指导复发监控靶向用药；耐药评估；NCCN乳腺癌临床实践指南正式引入含有CTC 的cM0(i+)分期。
