癌症筛查的利刃：循环肿瘤细胞（CTCs）的检测

纳兰烙烙

导语：肿瘤的早期诊断早期治疗是改善肿瘤患者预后的关键。但是传统检查手段诊断出肿瘤时，往往已处于晚期阶段。循环肿瘤细胞检测敏感性更高且操作简便，对肿瘤早期筛查至关重要。

一、 什么是循环肿瘤细胞

循环肿瘤细胞（CTC，Circulating Tumor Cell）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肿瘤病灶（原发灶、转移灶）脱落，大部分CTCs在进入外周血后发生凋亡或被吞噬，有极少数肿瘤细胞在循环系统中存活下来，在一定条件下未被清除的肿瘤细胞通过迁移、黏附、相互聚集形成微小癌栓，并在一定条件下发展为转移灶，增加恶性肿瘤患者死亡风险。

二、 CTCs检测技术

CTCs检测技术主要由两个关键部分构成：CTCs分离富集技术和CTCs鉴定技术。理想的CTCs分离富集及检测技术应能达到以下几点要求：（1）高灵敏度，由于外周血中的CTCs含量极为稀少，因此对CTCs检测技术的灵敏度提出了极高的要求。需要将样品中的CTCs尽可能多的分离出来。（2）高特异性，要求检测结果准确无误，尽可能降低假阳性或假阴性，理想目标是分离出来的细胞只有CTCs，不包含其他细胞。（3）CTCs不能被污染，收集到的CTCs可以进行鉴定和基因分析。（4）能在短时间内处理大量样品。（5）尽可能降低成本。

富集CTCs的技术主要分为两大类，一类是阳性富集法，其主要原理是捕获目标细胞，洗脱非目标细胞；另一类是阴性富集法，主要原理是去除非目标细胞。在此基础上已经开发了超过 40 种检测 CTC 的技术。

1、阳性富集法

阳性富集法中最具代表性的方法就是被美国FDA批准的应用于转移性乳腺癌、肠癌和前列腺癌，应用最广泛的检测方法CellSearch。其主要原理是依靠免疫磁性捕获目标 CTCs，CellSearch循环肿瘤细胞检测试剂盒中含有一种基于铁磁流体的捕获试剂和免疫荧光试剂。这种铁磁流体试剂含有带磁芯的纳米微粒，在磁芯周围的聚合物层上涂覆有针对上皮细胞粘附因子 ( epithelial cell adhesion molecule，EpCAM) 抗原的抗体，以捕获CTCs。在免疫磁体完成了捕获并富集之后，添加荧光试剂以识别并计数CTCs。虽然阳性富集法能高效分离 CTCs，但是仍然存在一定的局限性。EpCAM在非上皮肿瘤和部分上皮肿瘤中不表达。而且一些良性的肠道疾病患者中同样存在循环的上皮细胞。此外CTCs表面的一些上皮性抗原会因为EMT下调或丢失。为了解决这一问题，需要有新的能代表肿瘤细胞多样性的标志物。阳性富集法能高纯度的分离CTCs，但是针对某一特定抗原识别肿瘤细胞势必会降低敏感度。

2、阴性富集法

阴性富集法是另一种捕获CTCs的有效手段，它主要根据正常血液细胞的物理特性，比如细胞的大小、密度和形态等去除正常的血液细胞。一般肿瘤细胞比正常的血液细胞大一些和硬一些，通过一种滤膜系统过滤正常细胞后，就将肿瘤细胞留下来。以膜为基础的过滤系统，例如上皮肿瘤细胞的大小分离法（isolation by size of epithelial tumor cells，ISET）被认为是一种有效、廉价和快速富集CTCs的方法。阴性富集法操作简单，敏感度高。但是特异度低，阴性富集法在靶细胞不完整或者出现异质性的情况下更有利于检测。

阳性和阴性富集法可以根据细胞的物理和生物学特征进行整合。例如，首先根据细胞大小不同的特性来捕获部分CTCs，然后再根据细胞表达不同抗原的特性来捕获细胞形态不完整的 CTCs，最后再在一个特定的磁场下根据细胞所带不同电荷捕获剩余的 CTCs。一般来说，不同技术平台都是为了达到敏感度和特异度之间的平衡。

三、CTC检测与肿瘤筛查

目前，常规的肿瘤筛查手段如影像学检查、肿瘤标记物等尚不能准确的发现早期肿瘤存在。尤其是对于肺部结节等良恶性的判断存在很大缺陷。此外还存在医源性辐射、费用高、创伤大等问题。理论上讲，早期肿瘤患者在病灶未形成之前血液中便会存在CTCs，有效地检测出这些CTCs有助于肿瘤的筛查和早期诊断。有研究发现在血中检测到CTCs存在时，胸部CT尚未发现结节。此后进行随访监测，发现结节时切除，术后病理均为肺癌。这项研究体现出了CTC检测的优势，即可以早于常规检查手段发现非常早期的肿瘤，与传统检查手段结合有助于提高诊断率。

CTCs作为原发肿瘤的一部分，参与其发生、发展、 转移整个演变过程，并且携带其丰富的生物学信息。目前CTCs的检测以采集外周血体外检测为主。随着CTCs 检测技术的进步，它将可能在肿瘤患者全程治疗过程中扮演重要角色，尤其是针对肿瘤的早期诊断与治疗方面。

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来源：生物谷