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什么是液体活检？液体活检是与传统的组织活检相对应的概念，是以血液等非固态生物组织为标本进行取样和分析的体外诊断技术。
液体活检中的“液体”以血液为主，也包括粪便、尿液、唾液以及其他体液样品。
液体活检最主要的应用场景是肿瘤的早期筛查、诊断、用药指导、监测、预后管理，以及无创产前检测，除此之外还包括肌肉骨骼系统和结缔组织疾病、传染病和寄生虫病等其他疾病。
与传统的组织活检相比，液体活检的优势之一在于能够反映病灶的综合信息，精准治疗的前提是对肿瘤等病灶组织取样进行基因分析，传统方法为手术活检和穿刺活检，由于肿瘤细胞存在很强的异质性，传统方法只能获得取样位置的基因信息，不能反映肿瘤整体上的综合信息。
优势之二在于可以进行高频率监测，肿瘤细胞的基因变化可能导致抗药性等情况，必须高频监测才能做到准确用药，液体活检通过简单的静脉抽血即可实现，可以满足高频监测的需求。
优势之三在于可以显著降低成本、降低患者风险，肺穿刺活检的成本数倍于液体活检，且有更大几率导致并发症。
三、液体活检的发展情况如何？根据检测物的不同，液体活检技术已发展出以下分支：（1）CTC技术：循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cell，CTC）是游离于血液循环系统中的肿瘤细胞，来源于原发肿瘤组织，是肿瘤细胞转移的重要方式，是复发和激发癌症致死机制的重要因素。
CTC作为肿瘤细胞，不仅包含肿瘤的DNA信息，同时还包含基因组、蛋白质组等信息，是研究肿瘤组织信息的丰富来源。
（2）cfDNA/ctDNA技术：游离DNA（Cell-free DNA，cfDNA）是游离于血液循环系统中的来自细胞的DNA片段，主要来自于细胞凋亡进程中片段化的DNA、坏死细胞的DNA碎片、细胞分泌的外泌体。
cfDNA中最重要的一类是循环肿瘤DNA（Circulating Tumor DNA，ctDNA），ctDNA是进入血液循环系统中的来自肿瘤基因组的DNA片段，携带了突变、插入、缺失、重排、拷贝数异常和/或甲基化等基因信息。
癌症的早期诊断和治疗方法癌症是当细胞在人体内失控地分裂和生长时发生的一类疾病。
它是世界范围内的主要健康问题之一，导致许多人失去生命。
然而，在早期阶段诊断和治疗癌症，可以极大地提高患者的生存率和生活质量。
在本文中，我们将讨论癌症的早期诊断和治疗方法，以及相关的技术和策略。
一、早期诊断方法1.体检和筛查：定期进行体检是早期发现癌症的重要途径。
例如，乳腺癌和宫颈癌可以通过乳房X光和宫颈细胞学涂片来诊断。
此外，对于高风险人群，如吸烟者和家族中有癌症病史的人，可以进行特定癌症相关标志物的筛查，以便尽早发现潜在的癌症病变。
2.影像学检查：影像学检查是一种常用的早期癌症诊断方法。
例如，通过X光、CT扫描、核磁共振成像和超声波等技术，可以在体内观察到肿瘤的位置、大小和形态，从而及早发现异常情况。
3.生物标记物：生物标记物是指在血液或尿液等生物样本中检测到的特定蛋白质、基因或代谢产物。
通过检测特定的生物标记物水平，可以帮助早期发现癌症并确定其类型。
例如，前列腺特异性抗原（PSA）在早期发现前列腺癌中发挥了重要作用。
二、早期治疗方法1.手术：手术是最常见的早期癌症治疗方法之一。
通过手术切除肿瘤组织，可以阻止癌症的进一步扩散。
早期诊断有助于癌症患者更早地进行手术治疗，提高治愈率。
2.放射治疗：放射治疗使用高能X光或其他辐射来定向杀灭癌细胞。
它可以作为早期癌症治疗的有效方式，尤其是对于那些不能通过手术切除的肿瘤。
3.化学治疗：化学治疗是使用药物来杀灭或抑制癌细胞的方法。
早期癌症患者可以通过化学治疗来减小肿瘤的大小，减少手术难度，并预防癌症扩散到其他部位。
4.靶向治疗：靶向治疗是利用特定的药物或治疗方法，针对癌细胞的特定分子靶点进行干预。
早期诊断可以帮助确定癌症患者是否适合接受靶向治疗，并帮助选择最合适的药物。
5.免疫疗法：免疫疗法是利用人体自身的免疫系统来攻击癌细胞。
通过提高免疫系统的活性，可以增强早期癌症患者的体内抗癌能力。
ＤＯＩ：１０．１３６０２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｌｓ．２０２１．０３．１４·综述·液体活检在肿瘤转移早期诊断中的应用王梦妍，娄加陶（上海胸科医院，上海交通大学附属胸科医院检验科，上海２０００３０）摘要：液体活检作为一种新技术，具有方便、快捷、非侵入性、可重复性强等优点，其可以对体液中肿瘤相关ＤＮＡ、ＲＮＡ、外泌体及细胞进行检测，对早期检测肿瘤转移、复发具有重要意义。
尽管各种肿瘤分子相关标志物的研究不断深入，近年来对于液体活检技术的探索不断取得新的突破，然而，目前临床医生判断肿瘤患者是否发生转移依然停留在通过原位肿瘤大小和区域淋巴结状态等标准大体估测肿瘤发生转移的风险。
限制液体活检应用于临床的主要因素包括：液体活检的研究进展和临床数据的结合应用非常有限；各种分子标志物的检测和参考区间尚未建立统一标准；缺乏足够状态良好、数据完整、长期随访的样品进行原发和转移肿瘤的比较等。
近年来，随着检测技术的不断更新，对液体活检的研究逐渐深入，对其各项指标的生物学特征及临床意义的研究均取得了较大进展。
关键词：液体活检；肿瘤转移；循环肿瘤细胞；循环肿瘤ＤＮＡ；微小ＲＮＡ中图分类号：Ｒ４４６ 文献标志码：Ａ 肿瘤转移是影响患者预后最直接的危险因素［１］。
传统的肿瘤转移检测金标准———组织活检作为一种侵入性的检查手段，对于年龄较大、病情较重的患者适用性差。
而目前临床应用的许多影像学方法也存在不同程度的缺陷，如１８Ｆ ＮａＦ（一种带有药代动力学性能的ＰＥＴ成像的示踪剂）结合正电子发射计算机断层显像（ｐｏｓｉｔｒｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｔｏｍｏｇｒａｐｈｙＰＥＴ）／电子计算机断层扫描（ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｈｙ，ＣＴ）对监测肿瘤骨转移非常敏感，但１８Ｆ ＮａＦ会极大地影响患者的治疗效果［２］。
ＰＥＴ试剂———氟化葡萄糖也常用于转移性前列腺癌，且具有较高的预后价值，但其主要用于晚期且很难评估其是否具有足够的敏感性。
Chinese Journal of Nature Vol. 42 No. 2 REVIEW ARTICLE108doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.02.006肿瘤的液体活检研究进展巢昱清①，朱小立②，陈桂芳②†①上海大学 钱伟长学院，上海 200444； ②上海大学 生命科学学院/分子识别与生物传感研究中心，上海 200444摘要 癌症是影响人类寿命的主因之一。
与临床上常用的组织活检技术相比，液体活检作为癌症的一种检测手段，具有非侵入性、准确性高、取样简便、价格低廉等多种显著优势。
液体活检在多种癌症，包括肺癌、宫颈癌、前列腺癌等的早期检测、动态监测和靶向治疗上均表现出很大的潜力，为癌症的检测和治疗提供了新的技术手段和研究思路。
液体活检常常采用循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞和外泌体作为检测癌症病程的标志物，以PCR、NGS、ELISA等生命科学研究中常用的技术为基础方法，利用多种指标作为评判癌症病程的依据。
文章综述了循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞和外泌体作为肿瘤液体活检标志物的检测原理，以及它们在临床应用方面近5年的研究进展。
关键词 液体活检；循环肿瘤DNA；循环肿瘤细胞；外泌体†通信作者，研究方向：分子诊断新方法。
E-mail:**************.cn癌症是导致全球人类死亡的主要原因之一。
尽管近年来癌症生物学、肿瘤学和外科技术取得了巨大进步，但癌症的总体存活率仅略有提高[1]。
截至2018年，世界上91个国家中，癌症已成为70岁以下死亡人口中占比排名前三的原因之一[2]。
根据地域划分并统计癌症发病率和死亡率的结果显示，亚洲由于占世界人口比例最大，因此癌症发病人数占全球癌症发病人数的近50%，且发病率高于死亡率[3]。
根据中国国家癌症中心发布的2014年恶性肿瘤发病和死亡资料分析，全国恶性肿瘤发病率和死亡率分别为278.07/10万和167.89/10万，估计2014年新诊断恶性肿瘤病例为380.4万，报告恶性肿瘤死亡229.6万[4]。
液体活检行业分析报告液体活检行业分析报告一、定义液体活检，亦称液体活体检测，是利用人体液体中的细胞、DNA、RNA等来诊断疾病的一种新型诊断技术，通常通过抽取血液、尿液、脑脊液等检测样本获取。
这种技术的出现，不仅可以帮助医生准确诊断患者的疾病，提高治疗效果，更有助于早期筛查、疾病预防，是目前医学领域的重要发展方向。
二、分类特点根据样本来源的不同，液体活检主要分为血液液体活检和尿液液体活检两种。
血液液体活检是指通过血液中的DNA、RNA等来诊断患者的疾病，主要用于肿瘤等方面的检测。
相比于传统的肿瘤诊断方法，血液液体活检具有非侵入性、方便快捷、高效、准确等优点。
尿液液体活检主要通过检测尿中是否有癌细胞，来诊断肾、膀胱等方面的疾病，是目前临床上最常见、最简单、最安全的液体活检检测方式。
相比于传统的尿液检测方法，尿液液体活检具有敏感性高、特异性强等优点。
三、产业链液体活检行业的产业链主要包括采样、检测、分析、诊断及数据处理等环节。
采样：液体活检采样主要包括血液、尿液等样本采集及处理。
目前液体活检市场上已经出现了一批专业的取样机器和设备，可以快速、准确地采集样本。
检测：液体活检的检测主要是利用一些先进的生物技术对样本进行基因检测，例如PCR、NGS等检测手段，从而找出存在的异常体细胞。
分析：目前液体活检技术的分析主要有两种，即传统的Cp 值及CNV (拷贝数变异)等生物信息学分析。
这些技术需要专业的软件支持，最终生成医学报告。
诊断及数据处理：在液体活检的诊断及数据处理中，医生需要结合患者病症、家族遗传信息、病理切片检查等综合考虑，综合判断出患者的疾病状态。
同时，由于液体活检数据的复杂性和多样性，数据处理也成为制约行业发展的瓶颈。
四、发展历程液体活检技术是随着基因检测技术的发展而逐渐发展起来的。
20世纪80年代，PCR技术的发明及用于检测HIV感染，成为基因检测技术发展的重要契机。
90年代，随着人类基因组计划的启动，基因分析技术的研究逐渐加深。
创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒的产品经理Thomas Bittick发表了《创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变》的主题演讲。
Thomas Bittick是Thermofisher最新开发的Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒的产品经理。
他先介绍了液体活检和实体瘤检测的差异，让大家更加了解在无法获取病人组织样本时，采用液体活检方法也一样能够及时地对病人开展检测，并且是更适合对经过治疗的病人进行预后监控和管理。
由此引出Thermofisher基于NGS Ion半导体高通量测序平台的液体活检解决方案，在2天的时间内即可完成从血浆样本到用药建议报告的完整流程。
这套方案中包含通过磁珠分选的方式从血浆冲提取病人的cfDNA，配合高灵敏度的Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒，在最先进的Chef及S5全自动化测序平台上完成实验部分，最终结果经过Oncomine Knowledgebase数据库的全面解析，可以获得一份和突变信息匹配的目前欧美药监局批准的药物建议和全球正在开展的公开临床实验信息报告。
Thermofisher解决方案不仅仅是便捷的操作和一键式的分析系统，Oncomine cfDNA 肺癌研究试剂盒还是一款高灵敏度高精确度的检测试剂盒。
当cfDNA样本量仅有20ng的情况下，该试剂盒可以达到0.1%的检测下限。
当然，即使仅有1ng的cfDNA样本，也可以同样进行检测，只是限于其中DNA拷贝数的限制，自然不可能出现0.1%的突变。
这款试剂盒可以检测肺癌最常见的11个基因中超过168个的SNV及Indel突变。
由于采取了全新的专利捕获技术，修正了常规PCR中容易引入的扩增错误，针对0.1%的突变，特异性也可以达到98%。
液体活检中最重要的就是结果的准确性。
Thomas给大家详细介绍了在研发这款试剂盒时，我们的研发团队做非常多细致严谨的验证工作。
液体活检技术的临床应用包括液体活检技术的临床应用包括：
液体活检技术，作为一种非侵入性的诊断手段，近年来在临床实践中得到了广泛应用。
它通过检测体液中的微粒子、细胞或分子，为疾病的诊断、监测和预后提供了重要依据。
液体活检技术的临床应用主要包括以下几个方面：
1. 癌症筛查和诊断
液体活检技术可以通过检测血液、尿液或其他体液中的循环肿瘤标志物、细胞或核酸片段，帮助医生进行早期癌症的筛查和诊断。
这种非侵入性的方法相比传统的组织活检，具有更高的安全性和舒适度，对于一些难以取得组织标本的部位如肺部、深部器官等更为适用。
2. 癌症治疗监测
在癌症患者接受治疗过程中，液体活检技术可以监测治疗效果、评估疾病进展。
通过检测循环肿瘤细胞数量的变化、基因突变情况等，可以及时调整治疗方案，提高治疗效果。
3. 产前筛查
液体活检技术在孕妇产前筛查中也起到了重要作用。
通过检测孕妇血液中的DNA片段，可以对染色体异常、遗传疾病等进行筛查，为孕妇产前健康管理提供依据。
4. 器官移植监测
对于接受器官移植的患者，液体活检技术可以监测器官的状况，及时发现排斥反应或并发症，保障移植器官的功能。
5. 传染病诊断
液体活检技术在传染病的诊断中也发挥了作用，如病毒、细菌等的核酸检测、抗体检测等。
通过分析体液中的病原体标志物，可以帮助医生明确病原体种类，指导治疗。
总的来说，液体活检技术在临床上的应用领域日益扩大，为诊断治疗提供了更为便捷、准确的方法。
随着技术的不断进步和完善，相信液体活检技术将在未来发挥更加重要的作用，为疾病的早期筛查、个体化治疗等方面带来更多机遇和挑战。
液体活检在肿瘤监测管理中的应用1. 引言1.1 液体活检在肿瘤监测管理中的应用液体活检在肿瘤监测管理中的应用是一种快速、无创、准确的诊断技术，通过检测体液中的肿瘤相关标志物，可以帮助医师及时了解肿瘤的发展情况，指导临床治疗方案的调整。
随着科技的进步和研究的深入，液体活检在肿瘤监测管理中的应用越来越受到重视。
传统的肿瘤诊断方法需要进行组织活检或影像检查，而液体活检则能通过简单的血液、尿液或唾液样本，实现对肿瘤的监测和管理。
这种无创的方式让患者更加舒适，也使得监测更加连续与频繁。
液体活检的应用范围涵盖了肿瘤的早期筛查、治疗效果监测、复发与转移的监测，以及个性化治疗方案的制定。
其高灵敏度和特异性让其成为肿瘤监测管理中的重要辅助工具。
未来，随着技术的不断革新和研究的不断深入，液体活检在肿瘤监测管理中的应用将会更加广泛，更加精准，为患者提供更好的医疗服务。
在这个信息爆炸的时代，液体活检的应用将成为肿瘤监测管理中不可或缺的重要组成部分。
液体活检的未来发展前景值得期待，对于提升肿瘤治疗水平将具有重要意义。
2. 正文2.1 液体活检的原理和方法液体活检是一种通过分析血液、尿液或其他生理液体中的肿瘤标记物来诊断和监测肿瘤的方法。
其原理是基于肿瘤细胞在体内释放的DNA、RNA、蛋白质等物质会进入循环系统，成为体液中的特定标记物。
通过对这些标记物的检测和分析，可以了解肿瘤的遗传特征、变异情况等信息。
液体活检的方法主要包括血清标志物检测、循环肿瘤细胞检测和循环肿瘤DNA检测等。
血清标志物检测是最常用的方法之一，通过检测血液中的特定蛋白质或其他分子来判断肿瘤的存在和发展情况。
循环肿瘤细胞检测则是通过分离和鉴定循环系统中的肿瘤细胞来诊断和监测肿瘤。
而循环肿瘤DNA检测则是通过分析血液中的肿瘤DNA片段来了解肿瘤的遗传变异情况。
液体活检是一种非侵入性的检测方法，具有较高的准确性和灵敏度，在肿瘤监测管理中发挥着重要作用。
随着技术的不断进步和研究的深入，液体活检将在肿瘤诊断、治疗和监测方面发挥越来越重要的作用。
金氪研究-液体活检的检测对象导语继上次金氪平台推送了液体活检行业篇的第一部分后，本文将继续介绍液体活检的检测对象。
目前，液体活检的三种主要肿瘤来源的生物标志物分别是循环肿瘤细胞（CTC）、循环肿瘤DNA（ctDNA）、肿瘤外泌体。
液体活检的检测对象液体活检是指通过非侵入性取样，如血液、唾液、尿液等，利用高通量测序技术、过滤、捕获或富集体内肿瘤细胞的基因组信息，把握住癌症的蛛丝马迹，从而对疾病进行动态的观察和治疗，是一种突破性的革新技术。
液体活检的检测样本、对象及其临床应用资料来源：Clin Cancer Res; 23(10) May 15, 2017目前，液体活检的三种主要肿瘤来源的生物标志物分别是循环肿瘤细胞（CTC）、循环肿瘤DNA（ctDNA）、肿瘤外泌体。
CTC是由原发灶或转移灶释放的，进入外周血循环的肿瘤细胞，侧重于细胞病理，适用于治疗后的病情监测，判断预后等；外泌体所含信息丰富，包括蛋白质，RNA等，不仅能用于临床诊断，还有可能用于疾病的治疗；ctDNA是肿瘤细胞释放到血液循环系统中的DNA，可通过检测ctDNA的突变信息和甲基化，进行定性和定量分析，适用于早期筛查，个性化用药指导，耐药性监测等。
除了以上三种生物标志物，循环肿瘤miRNA也可作为液体活检的检测对象。
miRNA由于尺寸较小且能免于RNA 酶介导的降解，致使其在血液或其他体液中通常比较稳定。
最近的研究表明在诊断结肠癌时，miRNA表现出比ctDNA更优越的敏感性和特异性。
然而，miRNA 能否作为临床上诊断癌症的生物标志物，仍需要克服一些障碍，尤其是不能追溯肿瘤组织来源，以及不能确定是否能够在临床上标准化。
CTC技术的弊端在于血液中CTC的含量极少，且不易提取，其应用范围由此受到了较大限制；外泌体技术目前仍处于早期科研阶段，距大范围市场应用还有较长周期。
ctDNA技术手段较为成熟，临床应用最广泛，尤其是在肿瘤早期筛查领域潜力巨大，此外，ctDNA甲基化检测能提高敏感性，且能用于肿瘤定位，判断肿瘤来源。
因此，综合技术的成熟度、应用范围的广度、测序成本的合理性等考虑，ctDNA技术是目前最主流的液态活检技术。
CTC、ctDNA和外泌体三种技术的比较资料来源：宽华集团投研部整理CTC临床潜力巨大，但捕获难度大，大多数应用局限于研究目的1869年Ashworth首次提出循环肿瘤细胞(CTC)的概念，CTC是由自发或诊疗操作由原发或转移肿瘤中，获得脱离基底膜的能力并进入血液循环的肿瘤细胞，是恶性肿瘤患者出现术后复发和远处转移的重要原因，也是导致肿瘤患者死亡的重要因素。
根据其细胞类型的不同，可将CTC分为上皮细胞表型、间质细胞表型和上皮间质细胞混合表型。
通过监测CTC类型和数量变化可以实时评估肿瘤动态与治疗效果，有望实现个体化精准用药。
CTC的发展历史资料来源：宽华集团投研部整理CTC 是活体肿瘤细胞，可通过计数实现早期筛查和复发监控，亦可通过分离培养和全基因组测序实现指导治疗方案和治疗监测。
可在基因组、转录组、蛋白组和代谢组水平分析CTC特性，在癌症的诊断和治疗领域拥有最广阔的发展潜力。
CTC的半衰期不超过2.4个小时，仅有少数具有高活性的CTC能存活下来，并有机会在患者其他组织器官中形成转移灶。
血液中的CTC含量稀少，1ml血液中含有数十亿个细胞，其中仅包含1个CTC，所以CTC检测的主要挑战是如何对CTC进行捕获。
现阶段CTC捕获技术的灵敏度和捕获效率低，漏检率高，因此CTC的大多数应用局限于研究目的，目前还没有建立临床实践。
CTC在癌症治疗中的应用场景资料来源：参考浙商证券基于外泌体的液体活检技术需进一步观望血液中外泌体含量高，稳定强、可长期存储。
大多数细胞在正常和病理状态下均可分泌外泌体，肿瘤细胞外泌体即肿瘤细胞脱落的囊泡，携带肿瘤细胞的DNA、RNA和蛋白质等信息，在细胞间物质和信息转导中具有重要作用。
外泌体可介导肿瘤细胞增生、免疫耐受和化学抵抗，促进肿瘤血管形成，且其miRNA 有望成为肿瘤诊断的新型标志物。
与ctDNA和CTC相比，外泌体具有易于富集、稳定性高且不易降解的特性。
据悉在冷库中储存30年的血液也可用于分离检测外泌体，因此可用外泌体建立肿瘤细胞进化发展史“活日记”，记录患者肿瘤组织在治疗过程中产生的一系列遗传信息和蛋白表达的变化情况，便于病情和治疗追踪，可用于癌症的诊断和复发监控。
目前基于外泌体的液体活检技术尚处于起步阶段，但是外泌体凭借其易富集、稳定性高等优势，已获得极高的关注。
关于外泌体的文献报道层出不穷，以2015年发表在《自然》杂志上关于利用Glypican-1蛋白作为早期胰腺癌的诊断标准为首。
外泌体最先可被应用于癌症早期诊断中，但由于科研成果转化中存在不确定性，技术成熟时间仍需观察。
ctDNA技术是目前最主流的液态活检技术1948年，科学家首次报道发现了人类血液中循环的DNA（cell-free DNA, cfDNA）；1977年，发现血液中循环的DNA在癌症患者中尤为显著。
ctDNA是指肿瘤细胞DNA经脱落或者当细胞凋亡、坏死后释放进入循环系统，游离于细胞外的由肿瘤细胞释放的小片段游离DNA，是cfDNA的一部分。
健康人血液中的cfDNA含量极低，通常为10-15 ng/ml，不容易检测到。
而癌症病人血液中，根据其病情阶段，可以检测到含量不等的cfDNA或ctDNA。
1ml血液中约含有0.08-38 ng ctDNA。
ctDNA的半衰期非常短，一般不超过1.5小时。
ctDNA的发展历史资料来源：宽华集团投研部整理ctDNA携带着肿瘤细胞中的基因突变和表观遗传学改变信息，包括点突变、DNA甲基化、序列重排、拷贝数差异（copy number variation, CNV）等，其在人体血液循环系统中不断流动，可实时反映肿瘤患者当前信息。
对ctDNA 的分析包括定性和定量的分析，其中定性分析包括检测基因突变、缺失、插入、融合、重排、拷贝数变异、甲基化、微卫星不稳定（MSI）和杂合性缺失（LOH）等；定量分析就是计算ctDNA 在血液中实时的含量。
定性和定量两种方法均可以反映肿瘤的存在和严重程度。
在液体活检的三种监测对象中，ctDNA技术手段较为成熟，目前已被临床逐渐运用到了从肿瘤的最初诊断到治疗、发展的各个阶段，包括：早期筛查，评估肿瘤的异质性，转移复发风险和预后评估、实时监控治疗反应和耐药，肿瘤分期分级和指导治疗方案选择等。
（1）早期筛查：当肿瘤生长到一定阶段，会向血液循环释放ctDNA，通过检测ctDNA能对癌症早期病人甚至是癌前病变病人进行筛查，该方法能早于传统的癌症筛查手段发现癌症；在ctDNA的众多临床应用中，由于癌症早期筛查为疾病预防重要手段，能有效降低病人死亡率，其市场潜力巨大（据Piper Jaffray测算，2026年液体活检在早期筛查领域的全球市场容量为150亿美元），目前已经有多家公司布局该领域。
（2）评估肿瘤的异质性：肿瘤细胞具有时空异质性，同一病人的肿瘤细胞不尽相同，相同细胞随着疾病进展也会发生变化；通过穿刺等方式取得的少量组织样本，有时难以代表全部肿瘤组织，而ctDNA可以综合来自全身肿瘤组织裂解释放的ctDNA，从而克服肿瘤的空间异质性，并且由于采样的无创特性，可以动态监测克服肿瘤的时间异质性；（3）转移复发风险评估：肿瘤转移和复发是肿瘤致死的主要原因，对于多数肿瘤，若能早期检测到转移复发，患者还有很大的治疗机会，但传统影像学检测目前不能对肿瘤转移和复发早期预警；癌症复发早期，血液中ctDNA会增加，通过ctDNA检测可对转移和复发风险进行评估；（4）预后评估：ctDNA的含量、突变状态、甲基化情况等都能预测病人的预后；（5）实时监控治疗反应和耐药：患者接受某种治疗受益一段时间后，往往会因为基因的二次突变出现耐药，通过检测ctDNA的突变信息能够动态监测耐药发生，同时ctDNA浓度的动态变化可反映治疗效果，通过ctDNA检测也可进行实时连续监测治疗效果；（6）肿瘤分期分级：在癌症突变的不同阶段，ctDNA突变情况和含量都可能会不同，有助于医生判断病人的肿瘤进展，如II-IV期非小细胞肺癌病人的血液中100%能检测到ctDNA，而I期病人只有50%能够检测到；（7）指导治疗方案选择：同一种癌症的突变不同，对不同药物反应各异；FDA 目前已经批准了大量根据肿瘤基因型突变的癌症个性化用药指导方针，分析血液ctDNA可以帮助医生判断病人肿瘤的突变类型，制定用药方案。
ctDNA包含的信息和在临床中的可能应用资料来源：M.Yang et al. Annals of Oncology 29: 311–323, 2018目前，ctDNA的检测主要集中在两个方面：基因突变和甲基化。
突变检测在靶向药的敏感性和抗耐药性方面具有一定的优势，而甲基化检测在早期诊断、预后监测以及后续的疗效判断方面具有一定的优势。
甲基化检测较突变检测的优势表现在两个方面：（1）检测的灵敏性方面，甲基化较高。
一个癌症病人至少具有几百万个癌细胞。
在这几百万个癌细胞中，突变都是不一样的，具有很大的细胞间异质性。
而且不同病人的突变也是不一样的。
很多突变的异质性决定了它的敏感性很低。
例如，一个很常见的突变可能在一个病人的ctDNA中可能只有10%，最多20%，也就是说80%的病人是检测不到突变的。
甲基化则不同，正常细胞在癌变过程中，首先必须在一个特殊的位点进行甲基化或者去甲基化修饰，这是100%概率的事件，只要能测出来便可以判断是不是有肿瘤。
（2）甲基化可以实现肿瘤定位。
同一个突变可能在不同类型的肿瘤中都会发生，比如KRAS突变和Myc突变在肝癌、肺癌或肠癌中均可以检测到，所以不可能用突变进行定位。
而特定的甲基化位点在不同的肿瘤中都是不同的，所以可以用来做肿瘤定位。
小结CTC、ctDNA和外泌体虽然都是液态活检的检测对象，但各有特色。
CTC 是活体肿瘤细胞，可通过计数实现早期筛查和复发监控，亦可通过分离培养和全基因组测序实现指导治疗方案和治疗监测。
CTC临床潜力巨大，但是捕获难度大，大多数应用局限于研究目的。
外泌体具有易于富集、稳定性高且不易降解的特性，但由于科研成果转化中存在不确定性，技术成熟时间仍需观察。
ctDNA 检测主要分析基因突变或者甲基化变化情况，其技术手段成熟，临床应用广泛，尤其是近年来在癌症早筛的应用中取得了较大进展，得到了科学家、企业和投资机构的青睐。
但是ctDNA侧重基因层面，所含信息量少，癌症早期的检出率仍有待提高。
目前，已经有研究者或公司将多种标志物结合起来用于癌症的检测，如年初发表于《Science》杂志的Canerseek技术将DNA突变和几种蛋白标志物结合起来用于癌症筛查；癌症早筛公司Grail通过检测体细胞突变，拷贝数变化和甲基化三种指标，全面描述癌症特异性ctDNA信号。
