循环肿瘤细胞生物学特性及临床应用价值

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　　复发转移是恶性肿瘤的重要生物学特性之一，目前认为肿瘤复发源于微转移灶（minimal residual disease,MRD）。肺癌患者尽管已行手术及化放疗，但是在骨髓、淋巴结及外周血的各个部位仍可能存在MRD，并且最终引起转移，存在于骨髓的微转移灶称为脱落肿瘤细胞（disseminated tumor cells,DTCs），而存在于外周血中的肿瘤细胞即循环肿瘤细胞(circulating tumour cells,CTCs)。CTCs与肿瘤血行转移密切相关，对其生物学特性及临床应用价值的探索成为目前的研究热点。

　　1869年，澳大利亚医生Thomas Ashworth在一名转移瘤患者中第一次发现了CTCs，认为这些细胞是从原发肿瘤上脱落，穿过大部分的循环系统，进入到外周血系统，大概每克肿瘤组织每日向外周血释放1×10^6个CTCs。1889年英国病理学家Paget提出了著名的“种子和土壤”假说（seed and soil hypothesis）。该假说强调肿瘤细胞和靶组织两个导至肿瘤转移的重要因素，认为器官微环境（“土壤”）可影响特定肿瘤细胞（“种子”）的种植、侵袭、存活、生长，肿瘤转移早期常呈现特异脏器亲合性。其中，CTCs即是该假说中的“种子”，在肿瘤的发生、发展中发挥着重要的作用。此学说成功地阐释了癌症复发和转移的机理。临床研究显示，CTCs在肿瘤的诊断、疗效监测、预后评估及个体化治疗中具有重要的临床意义。

　　1  CTCs生物学特性

　　肿瘤细胞侵入血管或者淋巴管，通过循环系统在远处器官种植，并增殖形成转移灶，CTCs在这个过程中扮演了诱导转移瘤形成的角色，并保留与原发肿瘤相似的抗原和/遗传特性。对CTCs的检测分析可以帮助了解原发肿瘤的组织学特征，并且加深对肿瘤转移过程的理解。浸润和转移是肿瘤恶化的标志。通常上皮细胞与细胞外基质及上皮细胞之间分别通过钙连接蛋白和整合蛋白紧密相连，再通过细胞角蛋白和胶原蛋白加强这种连接。因此，在正常情况下上皮细胞相互间紧密连接而稳定。相反，间叶细胞如白细胞或成纤维细胞，它们之间缺乏上述特性而不稳定。在肿瘤的浸润和转移过程中，肿瘤细胞缺少了正常情况下细胞间的相互作用，表现出更多的间叶表型特征，即存在上皮-间叶转换(Epithelial mesenchymal transitions，EMT) 过程，使其更容易侵入血管内皮而进入血循环。肿瘤细胞自原发肿瘤脱落进入血循环需要经历EMT的过程，在这一过程中，上皮肿瘤细胞获得更强的迁移能力并上调多种可降解细胞外基质的蛋白酶，从而更具有侵袭性并且侵入到血循环中成为CTCs。

　　由于EMT过程的存在，使得许多CTCs可以同时表达上皮组织和间叶组织标志物或不表达上皮组织标志物，这对一些检测CTCs的方法影响较大。目前很多方法都是利用CTCs上皮表达的标志物（如EpCAM、CK等），但是由于EMT的存在，使得这些通过上皮组织表达的标志物检测得到CTCs的结果可能会偏低。

　　2  CTCs临床应用价值

　　患者复发转移与MRD、DTCs相关，现在的影像学技术还不能帮助检测出MRD和DTCs是否存在。骨髓是肿瘤远处转移的常见部位，通过骨髓穿刺可以检测DTCs。但是，骨髓穿刺创伤大且不易反复获取标本动态监测患者病情。外周血容易获取、无创、可反复获取，内含的CTCs可携带有与起源肿瘤细胞相同的分子学特点。外周血CTCs在患者疾病诊断、疾病监测、预后复发有重要的临床意义。

　　（1）临床诊断与分期

　　肿瘤诊断和分期最主要依据影像学和病理学的检查结果，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。研究结果表明，CTCs与肿瘤分期密切相关，对肿瘤诊断具有潜在的应用价值。

　　（2）疗效监测

　　随着肿瘤治疗方法的增多，多种新辅助疗法的应用及实体肿瘤治疗理念的革新，传统的监测肿瘤治疗反应的方法越来越不适用于临床工作。研究表明，在肿瘤治疗过程中，动态监测CTCs数目变化，能够准确预测肿瘤治疗效果、肿瘤是否进展以及患者的总体生存时间。

　　（3）预后评估

　　众多的研究显示CTCs监测数值越高，提示患者预后较差。Chi Wu等认为CTCs≥2个/7.5mL组的非小细胞肺癌患者较CTCs＜2个/7.5mL组的生存期更短。在转移性乳腺癌患者接受系统治疗之前，每7.5mL血液中CTCs计数超过5个，提示更短的无进展生存时间和总生存期。更有研究对比了传统影像学方法与CTCs计数监测在对判断肿瘤预后方面的意义，结果表明CTCs计数可以更早地反映疾病状态及判断疾病预后。

　　（4）个体化治疗

　　临床治疗肿瘤的策略已经从基于肿瘤大小、病理分级、淋巴结与远处转移、患者一般状况及肿瘤发展趋势等因素的综合治疗，发展到基于肿瘤驱动基因指导下的个体化治疗。随着对 CTCs 研究的深入，众多学者发现检测 CTCs 有助于建立个体化的治疗方案。通过外周血富集分离CTCs，分析CTCs分子表观遗传学特征，检测CTCs基因表达/突变，找到药物敏感靶点与耐药位点，以期进一步指导个体化治疗。

来源：医学界肿瘤频道