液态活检CTC技术之临床应用

检验之星

近几年关于肿瘤的液态活检研究炙手可热，集中在循环肿瘤细胞（CTC）和循环肿瘤DNA（ctDNA），截止2015年底关于CTC的研究论文就多达1,7000多篇。其实CTC的历史要追溯到1869年，当时澳大利亚学者Thomas 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，并首次提出了循环肿瘤细胞（CTC）的概念。1976年，Nowell将CTC的定义修正为：来源于原发肿瘤或转移肿瘤，获得脱离基底膜的能力并入侵通过组织基质进入血管的肿瘤细胞。上世纪90年代，科学家开始对CTC的临床意义进行研究。

与传统的影像学诊断、内窥镜检查以及病理学诊断相比，CTC检测具有明显优势：（1）CTCs比传统方法更敏感地发现肿瘤的变化，并对肿瘤患者的预后、复发和转移进行监控；（2）CTCs检测是一种非侵入性的诊断工具，它的分离富集只需要抽取患者少量外周血，对患者无创，也无副作用，同一患者能够反复多次采集。CTC技术的临床应用主要集中在早期筛查、辅助肿瘤分期、预后评估、个体化治疗策略制定，疗效及耐药监测、复发和转移预警等方面。

1.早期筛查

影像学是目前临床上最常用的肿瘤筛查手段，但影像学只能检测3mm以上的肿瘤，对更微小的病灶不能分辨，因此难以做到肿瘤的早期诊断。研究发现，在早期肿瘤患者中，利用影像学还未发现病灶时已经可以在外周血中检测到CTC，因此CTC可以用于肿瘤的早期诊断，2007年ASCO就将CTC纳入了肿瘤标志物。在临床上，也遇到过非常典型的案例，一受检者利用CTC做肿瘤早期筛查，在外周血中检出1个CTC，后又通过数字PCR技术对ctDNA进行了定量分析，结果提示该患者肿瘤与结直肠相关性较大。在随后进行的肠镜检查中，在受检者结直肠部位发现一个低分化腺瘤。

2. 辅助肿瘤患者分期分级

通过检测CTC数目，辅助评估肿瘤患者的分期及分级。血液系统是肿瘤转移的重要途径，是否发生远处转移是判断临床分期的标准之一。如果将外周血CTC计数作为临床分期的一个参考条件，可增进对肿瘤分期的理解，有利于医生制定肿瘤治疗方案。

3. 预后评估

目前研究已经证实血液中检测到的CTC可以作为乳腺癌、前列腺癌和结肠癌等肿瘤的独立预后因素。CTC监测数目越高，提示患者预后较差。在转移性乳腺癌患者接受系统治疗之前，每7.5 ml血液中CTC计数超过5 个, 提示更短的无进展生存时间和总生存时间。在转移性结肠癌患者中，每7.5 ml血液中CTC计数超过3个，患者中位总存活期和无进展存活期都明显缩短。FDA批准CellSearch® CTC检测系统用于转移性乳腺癌、结直肠癌或前列腺癌的预后评估、无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）预测的产品。此外，在非小细胞肺癌，肝细胞癌，胰腺癌，内分泌瘤等肿瘤中，均观察到CTC数目与PFS或OS密切相关。CTC数目越多，患者的预后越差。

4．个体化治疗策略制定

不同的个体由于致病性突变不同，对同一治疗方案的反应存在重大的差别，因此对患者进行个体化治疗意义重大。传统上对于肿瘤致病性突变是利用肿瘤组织活检或手术取得的组织标本进行检测。但上述方法只能在特定时间点检测，而且可能只对肿瘤组织的局部区域进行检测，不能反应肿瘤的动态变化，也很难反应肿瘤组织中最具代表性的驱动突变。近年来，越来越多的证据证明，CTC检测是对肿瘤进行个体化治疗的有效手段。

5. 疗效及耐药监控

对于恶性肿瘤患者，如何判断治疗（特别是化疗）的有效性是临床的热点问题之一。影像学检查只能针对化疗无效且化疗期间出现复发和转移的患者给予判断，对于病情是否出现好转则大多无法在化疗期间判断。研究表明患者在治疗前后CTCs的数量的变化及CTC分子标志物的变化与肿瘤的疗效评价体系有很好的对应关系，CTC是对肿瘤疗效监控的有利工具。

肿瘤患者在经过一段时间的化疗治疗后，相当比例的病人会出现化疗耐药，过去只能在化疗的随诊时才能回顾性评价。近年来，越来越多的研究表明，患者外周血内CTC数目和基因表达是随着患者治疗过程而动态变化的，通过监测血液中CTC数目变化及相关标志物的变化，来实时监测肿瘤药物耐药是一种非常有效的方法。

6. 肿瘤转移复发的早期预警

肿瘤转移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。但传统影像学检测不能对肿瘤转移和复发早期预警。CTC数目上升，提示肿瘤进展，转移复发风险增大；CTC数目下降，提示肿瘤缓解，转移复发风险降低。

下面是丁香园对上海市肺科医院周彩存教授关于肺癌CTC技术临床应用的专访内容：

丁香园：肺癌是目前世界范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。周教授，您作为肺癌领域的权威专家，能否对目前肺癌临床的现状简单谈一下呢？

周彩存教授：肺癌在中国发病率高和死亡率都很高，是当之无愧的第一大肿瘤。目前我国肺癌的发病率和死亡率依然在上升，给人群健康造成极其严重的威胁。我国肺癌的高发病率主要由三个因素造成，第一是吸烟问题，第二是环境污染问题，第三是人口老龄化问题。而导至患者高死亡率最关键的原因是无法早期发现肺癌，当患者出现症状到医院就诊时，高达 60%～70% 的患者已经出现晚期转移，到了无法手术的阶段。而假如现阶段没有靶向治疗的话，晚期肺癌患者预后差，患者经过 6～7 个月、甚至 1 年的化疗后死亡可能性大。但如果肺癌患者可以早期识别并治疗的话，死亡率将下降。

丁香园：CFDA 刚刚批准了靶向PCR CTC检测技术应用于肺癌临床。作为该注册临床的 PI 之一，您在这个临床研究中的体会如何？

周彩存教授：我们一直希望通过简单的方法实现肺癌的早期诊断，就像肝癌有 AFP，前列腺癌有 PSA。在肺癌领域，我们努力了很多年，寻找肺癌特异性标记物，比如 CEA 在晚期肺癌患者中可达到 60%～70% 的阳性率，但对早期诊断的价值有限。

因此，作为靶向 PCR CTC 研究的 PI，我们最感兴趣的地方就在于 CTC 在肺癌早期诊断中的价值，通过多中心的临床研究，我们发现靶向 PCR CTC 在早期肺癌病人中阳性率达到 60%，这个数字令人鼓舞，对临床帮助非常大。如果该技术可以跟肺癌筛查结合，意义重大。低剂量螺旋 CT 检查是当前主要筛查手段，筛查发现约三分之一筛查人群肺上有小结节，而这部分患者中仅4% 左右为肺癌，换言之，查出很多病人，但其实不是肺癌。

而通过靶向 CTC 技术结合低剂量螺旋 CT 筛查肺癌，可以大幅提高早期发现比例，找到真正的肺癌病人，很有临床价值。因此，CFDA 批准靶向 PCR CTC 检测技术对我们肺癌诊疗而言是个好消息，同时我们也希望更多专家将该技术应用到临床中，造福更多患者。

丁香园：您觉得，靶向PCR CTC检测技术，在肺癌临床中能帮助临床医生解决哪些问题呢？

周彩存教授：我将从四方面介绍一下靶向 PCR CTC 检测技术在肺癌中具体应用。

第一，在辅助诊断方面，前面已提到肺部小结节患者仅有 4% 诊断为肺癌，希望该技术可以减少筛查人群，提高检出率，在临床中我们发现早期肺癌患者症状多不明显，组织活检也未必能检测到，此时如果 CTC 检测为阳性，有助于肺癌诊断。

第二，在疗效评估方面，肺癌患者进行化疗、靶向治疗后进行 CTC 检测，若 CTC 数量减少，提示治疗方式可能有效，相比于现阶段的 CT、MRI 等检查手段，CTC 检测技术操作更方便，应用更简单，可以更及时地提示医生该患者是否适合化疗或靶向治疗。

第三，在术后监测方面，肺癌患者手术后约 50% 可能会复发，术后监测非常关键，之前主要监测手段为患者每隔 3 或 6 个月进行 CT 等检查，而 CTC 检测在术后监测中应用可能更直接，但当前相关临床应用较少，希望该技术上市后更快地推广到临床实践中。

第四，在治疗方式选择方面，CTC 检测对患者选择更适合的治疗方案是否有预测价值，换言之，CTC 能否发展为可能的分子标志物，这是一个有趣的方向，值得我们探索和研究。

丁香园：前面访谈中，我们已经了解了靶向PCR CTC检测技术在肺癌临床辅助诊断、术后复发监测及疗效评估中的应用价值。最后，周教授，您认为 CTC 还有哪些应用前景？

周彩存教授：作为临床医生，最希望通过 CTC 检测技术结合低剂量螺旋 CT 检查来指导肺癌的筛查，当前这项工作尚未开展，但一旦开展，将对我国肺癌诊治产生重大价值，因此迫切需要开展。

其次，前面提到过，CTC 未来能否作为一个分子标志物来指导治疗方案的制定，相关研究值得推进。最后，我们同时希望靶向 PCR CTC 检测技术也能继续改进，目前早期肺癌患者诊断阳性率约 60%，以后能否通过技术进步使肺癌早诊阳性率进一步提升，这很值得期待。

来源：病理柳叶刀