液体活检专题（四）——CTC的概念、特点和应用案例

来源：莫罗单抗丨作者：Craig，Klaith

早在1869年，澳大利亚医生ThomasAshworth观察一例转移性癌症患者的外周血，发现了循环肿瘤细胞。此后的100多年里，各国科学家不断努力，逐渐解开了循环肿瘤细胞的秘密，验证了其在肿瘤检测中的作用。

随着实体肿瘤的生长，周围微环境发生特定变化，部分肿瘤细胞会出现异常的上皮间质转化现象（英文缩写EMT，指上皮细胞到间质细胞的转化，使转化细胞具备转移和入侵的能力，例如形成干细胞特征、减少凋亡与衰老、促进免疫抑制等。间质细胞不仅在人体发育过程中起着关键的作用，还参与组织愈合、器官纤维化和癌症发生等过程）。这些从原发肿瘤上脱落，经由血液系统或淋巴系统去往身体各处的细胞被称为循环肿瘤细胞（CirculatingTumorCells，简称CTC）。CTC到达适宜的目的地后再次发生间质上皮转化（英文缩写MET），重新获得上皮细胞的增殖特性，形成转移灶，开始恶性繁殖。CTC从“逃跑”到“另起炉灶”，至少经历逃避身体免疫系统监视、克服肿瘤细胞自身代谢障碍、再次从血管或淋巴管中溢出、到达特定器官定植等过程。

图1 CTC的转移过程

因此，当血液中检测到CTC时，说明肿瘤细胞已从原发部位脱落并进入了血液（但外周血检测到肿瘤细胞并不能说明肿瘤已发生了转移）。

1.稀有性

并不是所有进入血液的CTC都具有转移潜能，它们中的大多数进入血管后凋亡并被清除，只有不到0.1%的CTC最终转移到远处。有数据表明，每百万至千万个血细胞中才可能有一个CTC。因此，从血液中找到这些细胞的难度非常大，每毫升血液里面的CTC数量仅为个位数，相比之下白细胞的数量级是10⁶-10⁷——从大量血细胞中找到CTC，不比从四大名著中挑出几个错别字来得容易。

  2.非典型形态

CTC的形状不规则，体积比血液细胞和正常组织细胞大；细胞核较大，形状不规则，核质比高。有的CTC是单个游离细胞，有的则聚集成团，形成循环肿瘤微栓子（CirculatingTumorMicroemboli，简称CTM），容易引发血栓栓塞。相比CTC，CTM更易免疫逃逸，避免失巢凋亡，生存力更强，放化疗耐受性更好，转移风险更高。临床研究显示，外周血中出现CTM的肿瘤患者，比只有CTC的患者，无进展生存期、总生存期更短。

3.异质性

CTC的异质性主要表现在：

（1）细胞表面抗原标志物表达差异很大，即使同一病人来源不同的CTC细胞所表达的标志物种类及表达量也有差异；

（2）不同的细胞携带不同的分子信息；

（3）不同的细胞转移潜力也不一样。

由于CTC试剂盒每次检测只能针对某几个靶点，单个芯片难以通用于检测不同分子信息的肿瘤细胞。因此，检测CTC时，试剂盒中的抗体种类和质量决定了CTC的捕捉率。抗体种类不足很容易导至假阴性检测结果。

《中国癌症杂志》2013年发表文章《循环肿瘤细胞在不同阶段不同类型乳腺癌中的应用》，讨论了CTC检测的临床应用。

1．CTC检测在转移性乳腺癌治疗中的应用

Cristofanilli等进行的前瞻性、多中心研究中，应用强生CellSearch技术检测177例转移性乳腺癌新一线治疗前、首次随访时的CTC状态，并且结合影像学检查评价疾病状态。结果显示：

• CTC≥5个/7.5 mL外周血的患者无进展生存时间(progression-free survival，简称PFS)及总生存时间(overall survival，简称OS),短于CTC<5个/7.5 mL外周血的患者（2.7个月vs 7.0个月，P<0.001；10.1个月vs ＞18.0个月，P<0.001），首次随访时的数据也观察到一致结果；

• 经过治疗，CTC≥5个/每7.5 mL外周血的患者比例从49%降至30%，多变量COX比例回归分析表明，基线、首次随访时CTC数目是PFS以及OS的独立预测因素。

依此结果，2004年美国食品和药品管理局(FDA)批准了CellSearch检测系统应用于转移性乳腺癌预后评估。

江泽飞等进行的前瞻性、双盲、多中心大型临床研究（CBCSG004），第一次证实了CTC检测（CellSearch检测系统）在中国转移性乳腺癌中的应用价值。研究共纳入300例转移性乳腺癌患者，99例健康受试者及101例良性乳腺病患者，其中294例（平均年龄49.4±9.4岁，中位年龄50岁）可进行疗效评价。研究发现，对照组人群(健康受试者及良性乳腺病变者)CTC十分罕见，检出者不高于2个；294例转移性乳腺癌中，115例(39.1%)检出CTC≥5个（每7.5mL外周血），CTC水平与转移部位、激素受体状态及HER-2状态相关。研究证明了包括HER-2阳性、三阴性在内的各个亚型转移性乳腺癌中CTC检测（CellSearch检测系统）的预测价值。

2. CTC检测与影像学检查

与传统影像学检查方法比较的研究中，Liu等对74例转移性乳腺癌进行了CTC检测和影像学检查，其中68例允许CTC及影像学的联合评价，中位随访时间为13.3个月。研究表明：接受一线化疗及内分泌治疗的患者，其影像学评价，与基线CTC、影像学检查前3-5周、7-9周的CTC数目都具有相关性。治疗开始后3-5周CTC≥5个/每7.5mL外周血的患者，PFS更短，7-9周的差异未见统计学意义，但也可以看出PFS缩短的趋势。

Budd等共纳入177例转移性乳腺癌患者，其中138例符合入组条件。新的治疗开始前及治疗后10周分别进行CT检查，由2位独立影像科医师评估结果，同时在治疗后每4周采用CellSearch技术检测CTC。研究表明：

• 2位影像科医师的影像学评价变异率为15.2%，而不同实验室CTC评价的变异率仅为0.7%；

• 有13例（9%）患者影像学评价无疾病进展，而CTC≥5个/7.5 mL外周血，中位OS短于83例（60%）影像学评价无疾病进展且CTC<5个/7.5 mL外周血的患者(15.3个月vs 26.9个月，P=0.038 9)；20例（14%）患者影像学评价为疾病进展且CTC<5个/7.5 mL外周血，中位OS长于22例（16%）影像学评价为疾病进展且CTC≥5个/7.5 mL外周血的患者(19.9个月vs 6.4个月，P=0.003 9)。

DeGiorgi等回顾分析了115例患者，比较治疗期间CTC与PET/CT对疾病的预测价值。研究表明：

• 如果治疗期间CTC≥5个/7.5mL外周血，CTC可以作为比较准确的评估预后的指标；

• 对于治疗期间CTC<5个/7.5 mL外周血的患者，PET/CT是一个更加有效的评估预后的工具；

• CTC检测作为标准影像学检查手段之外的辅助评估方法，优势可能在于判断疾病进展，帮助患者及时调整治疗方案。

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