“流浪肿瘤”——循环肿瘤细胞的“逃亡”之路

90%以上的癌症死亡与肿瘤转移有关，如何及时发现、并有效地抑制肿瘤转移一直以来都是医学界的重要课题。2019年Cell杂志第一期以封面文章的形式发表的一篇关于循环肿瘤细胞（CTC）的研究发现，在小鼠模型中，通过抑制CTC聚集成团，将肿瘤转移风险降低了80倍，实现不需要杀死肿瘤细胞即可有效控制癌症转移。该研究不仅开辟了一条新的癌症治疗思路，也再一次突显出CTC的临床应用价值。

CTC在被发现之初，就被扣上了肿瘤转移罪魁祸首的帽子。CTC是如何从原有肿瘤脱落，进入血液，并最终成功转移形成新的肿瘤呢？最近几年，随着CTC检测技术的不断进步，科学家们对于CTC导至肿瘤转移的机制的认识也不断深入。

目前为止，最具代表性的癌症转移理论就是肿瘤细胞的上皮-间质转化（EMT），为了从肿瘤原发灶脱离出来，部分肿瘤细胞会发生EMT，降低与周围其他肿瘤细胞的黏附力，并增加本身的迁移和侵袭能力。

肿瘤的转移过程

CTC的EMT过程已在很多临床研究中被证实, 科学家们在乳腺癌、肠癌、肝癌、胃癌等患者的外周血中，除了检测到上皮型CTC（E+ CTC）外，还发现存在一定比例的间质型CTC（M+ CTC）。顿慧医疗qixia普恩检验的ChimeraX^® CTC 检测 在150例阳性（CTC≥1/5mL）样本中（包含了肝癌和胃癌临床样本），也发现了相近的CTC异质性，并且在多例样本中检测到了间质型CTC团（M+ CTM）。

普恩检验ChimeraX^® CTC 检测

在临床样本中检测到E+ CTC、M+ CTC及M+ CTM

进入血液中的CTC只有极少数（~1%）能存活下来，它们是如何躲过血液中免疫细胞的追捕呢？

外周循环系统对于CTC来说是一个充满“敌意”的环境，因为当CTC离开免疫抑制的肿瘤微环境进入外周循环系统之后，它就暴露在活跃的免疫监视之下，同时面对着大量的免疫细胞。理论上来说，此时的CTC更容易被肿瘤特异性免疫细胞清除。然而研究发现，CTC可以通过一些特殊的方式，走上它的“免疫逃亡”之路。

外周血中CTC的免疫逃逸机制

经典的MHC分子和NK细胞配体机制

MHC I类分子在适应性免疫中起重要的抗原提呈作用。干扰MHC分子介导的抗原提呈是免疫逃逸的关键途径。肿瘤细胞可以通过简单的下调表达或不表达MHC I 类分子来避免死亡，但是当MHC I类分子表达异常时，作为“后备力量”的NK细胞就会活化。因此，CTC必须进化出新的免疫逃逸方法——既表达MHC I类分子又不进行肿瘤相关抗原的呈递。研究表明，肿瘤细胞可以将来源于正常血小板的含有MHC I 类分子的囊泡整合进自己的细胞膜，从而获得“伪正常”表型，逃逸NK细胞介导的免疫反应。

此外，肿瘤细胞还可以通过过表达细胞角蛋白8（CK8）及其异二聚体成员（CK18/CK19）,抑制MHC I类分子与CD8+杀伤性淋巴细胞的相互作用。 NK细胞可通过其表面的NK细胞受体D（NKG2D）与肿瘤细胞表面的MHC I多肽相关序列A（MICA）/MICB结合，从而介导对肿瘤细胞毒性。然而，肿瘤细胞可以通过下调MICA/MICB或NKG2D的表达，来逃逸NK细胞介导的细胞毒性作用。

非经典MHC分子机制

在编码非经典MHC I类分子的基因中，HLA-G基因与肿瘤侵袭、免疫逃逸及转移的关系最为显著。研究发现，HLA-G基因在黑色素瘤、胶质瘤、结直肠癌、肝癌、乳腺癌、肺癌和卵巢癌等多种肿瘤中存在高表达。HLA-G蛋白通过与免疫细胞表面的多种受体结合，使肿瘤细胞逃逸NK细胞和T细胞介导的免疫反应。同时，肿瘤细胞分泌的可溶性HLA-G蛋白(sHLA G)也能调节抗肿瘤反应。研究表明，CTC可以利用细胞外囊泡的sHLA-G蛋白来逃避NK细胞介导的清除过程。

FAS/FASL介导的细胞凋亡机制

跨膜受体FAS可启动细胞凋亡。肿瘤细胞表达FASL，可能会积极诱导免疫细胞的凋亡；相反地，若肿瘤细胞表达FAS，则可能被表达FASL的免疫细胞清除。另外，肿瘤细胞还可能通过分泌可溶性的FAS而使其躲过FAS介导的细胞凋亡。因此，CTC可以通过调节FAS/FASL的表达进行免疫逃逸，但FAS/FASL的表达及其可溶性蛋白可以在多大程度上保护CTC不被免疫细胞清除，尚未完全清楚。

CD47介导的“不要吃我”机制

肿瘤细胞表面CD47蛋白与巨噬细胞和树突状细胞表面的配体信号调节蛋白α（SIRPα）结合，可以抑制由这类细胞引起的吞噬作用。CTC细胞可通过CD47表达上调来发出“不要吃我”的信号，从而实现免疫逃逸。

免疫检查点机制

通过抑制免疫检查点分子来释放抗肿瘤免疫反应中的“刹车”，一直是免疫治疗的主要研究方向。T细胞表面的PD-1受体，就是免疫反应中的“刹车”，其抑制T细胞的激活，是正常情况下免疫系统的自稳机制。肿瘤细胞利用这一点，通过表达PD-L1与T细胞表面的PD-1结合来转递抑制性信号，从而抑制免疫反应。此外，研究还发现了其他免疫抑制性受体，如CTLA-4和相关的B7家族成员、半乳糖凝集素-9以及淋巴细胞活化基因3（LAG3）。目前已在不同肿瘤的CTC中发现了PD-L1的异质性表达，其在肿瘤免疫逃逸中的作用有待进一步探索。

总之，在肿瘤微环境以外对抗和逃逸抗肿瘤免疫反应是肿瘤转移过程中的关键步骤。CTC作为肿瘤散播和转移的介导者，在肿瘤细胞与免疫细胞相互作用中扮演了重要的角色。为了在治疗中更好地靶向肿瘤及其CTC，我们需要对CTC逃逸免疫监视的机制进行更加深入的探索。我们相信，在CTC识别、捕获和分析等方面的技术革新将极大地推动这一领域的研究工作。