液体活检在乳腺癌诊疗中的研究进展

张高峰，左贵丹，王光丽

（桂林医学院，广西 桂林）

0 引言

乳腺癌（breast cancer, BC）是全世界女性第一位高发的恶性肿瘤，也是女性癌症致死的第二大原因[1]。据全球癌症统计数据表明，虽然早期乳腺癌患者术后5 年生存率高达90%，但远处转移的乳腺癌患者5 年生存率约为24%[2]。因此晚期发生转移是导致患者预后差的主要因素，早期诊断对改善乳腺癌患者的预后尤其重要。乳腺癌是一种高度异质性疾病。传统的“金标准”组织活检因其有创性及不能多次活检等缺点，不能实时监测疾病状态的全面信息。影像学检查因其费用昂贵及对身体有害等特点也不能广泛用于肿瘤诊疗中的各个时期的监测。这可能会导致部分患者错过更换治疗方案的机会。因此，尽管现有的医疗水平在乳腺癌诊疗方面取得巨大进步，但仍有部分乳腺癌患者最终发展为晚期，甚至复发和转移。液体活检是一种非常有前景的非侵入性新型检测方法，是以血液、尿液、胸腔积液等为标本，主要针对循环肿瘤细胞（circulating tumor cells, CTCs）、循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA, ctDNA）、外泌体(Exosomes)等标志物的检测分析[3]。随着新一代测序分析技术的发展，液体活检以无创、便捷及克服肿瘤异质性等特点在乳腺癌临床诊疗中的应用日益增多。本文通过介绍液体活检在乳腺癌诊疗中的研究进展，以期为乳腺癌精准医疗提供合适的临床指导。

1 液体活检中常见的检测物概述及临床应用

1.1 循环肿瘤DNA（ctDNA）

ctDNA 是指来自于肿瘤细胞的凋亡、坏死CTCs 溶解和肿瘤细胞主动分泌到血液中的单链或双链DNA，长度约为140nt，半衰期约为1.5h[4]。ctDNA 的遗传信息与肿瘤组织有良好的一致性，在一定程度上能够反映肿瘤的基因谱特征。因此ctDNA 可以动态监测肿瘤负荷，用于疗效评价、耐药性检测和预后评估。2016 年Nature 发表了乳腺癌全基因组测序的研究成果，发现93 个可能与乳腺癌发生相关的蛋白质编码基因的1628 个突变，为乳腺癌ctDNA 检测研究提供了一个新的平台[5]。由于肿瘤的空间和时间高度异质性，传统的组织活检在评估肿瘤发展、预后和基因分型方面有很大的局限性[6]。然而ctDNA 具有高度灵敏性和特异性等优点，可以从有限的血液中检测出更全面的基因组信息。最近研究表明，ctDNA 与肿瘤组织活检之间的一致性可高达89%，这证实了ctDNA 的检测能力及其在替代肿瘤组织活检中具有显著作用[1]。

1.2 循环肿瘤细胞（CTCs）

1869 年澳大利亚医生Ashworth 首次提出了CTCs 的概念[3]。CTCs 是从肿瘤原发灶或转移灶脱离进入血液循环系统的肿瘤细胞，也是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称。由于其在血液循环中获得额外的特征变得更具有侵袭性，并通过体细胞突变而积累的基因改变与原发肿瘤相同甚至更大。

侵袭和转移是恶性肿瘤导致患者死亡的主要原因。Agarwal 等[7]研究CTCs 数目及分子表型时，发现CTCs 在肿瘤侵袭和转移中起核心作用，可以进一步揭示肿瘤侵袭和转移的机制，为肿瘤患者提供精准管理和新的治疗方法。Abreu 等[8]在三阴性乳腺癌患者的CTCs 中发现了细胞可塑性，即混合EMT 和干细胞标记的表达，这可能与肿瘤的不良预后和高侵袭性有关。同时也证实了CTCs 数目和分子表型可作为三阴性乳腺癌的诊断、预后和监测的潜在标记物。

1.3 外泌体（Exosomes）

外泌体是一种短小且具有脂质双分子层的膜性囊泡，直径在40-100nm 之间，由大多数真核细胞主动分泌到周围的体液中，例如血液、唾液、尿液、胆汁、母乳等。这些体液的囊泡通过将其生物活性物质传递到受体细胞或激活靶细胞中的信号通路来发挥细胞间通讯的关键功能，并参与机体众多的生理病理过程。研究发现外泌体由于其良好的生物相容性、稳定性和较长的血液循环时间而可以作为药物递送平台。进一步研究发现，外泌体也可以通过递送生物活性分子使细胞间遗传信息互相交换及受体细胞的重新编码，从而影响肿瘤的发生、发展、转移和耐药性。此外，外泌体也可以将肿瘤细胞的信息递送到免疫细胞和基质细胞，从而有助于逃避免疫监视，最终形成肿瘤微环境。Yang 等[9]研究发现，外泌体可以传递miR-423-5p 促进肿瘤的生长和转移，证实了血清miR-423-5p 可作为胃癌诊断和预后的潜在标志物。研究发现尿液外泌体miR-145 可作为1 型糖尿病早期肾病诊断的潜在标志物。越来越多的证据表明，外泌体在建立、维持和调节自身免疫过程中起作用，其中一些与癌症和心血管并发症有关。外泌体还可作为肿瘤生物标志物、治疗靶点或药物递送制剂，在生物医学领域有着广泛的应用前景。

2 液体活检在乳腺癌诊疗中的应用

乳腺癌是全世界女性中最常见的肿瘤。传统肿瘤组织活检无法全面捕捉乳腺癌的整个基因组信息，从而使患者难以达到治疗预期。然而随着新技术的引入，液体活检的应用得到了加强，乳腺癌诊疗方面也得到明显改善。液体活检不仅能够早期诊断乳腺癌，而且可以评估疾病复发、转移及预后。而改善预后可明显延长患者生命周期及提高生存质量。Larsson 等[10]应用CellSearch 检测系统研究156 名诊断为转移性乳腺癌在不同方案治疗后的单细胞CTCs 数目和细胞团CTCs。研究结果发现单细胞CTCs数目和细胞团CTCs 的纵向评估明显改善MBC 患者开始一线治疗的预后监测。进一步也发现预后价值随着时间的推移而增加，细胞团CTCs 的存在也为单细胞CTCs 数目显著增加预后价值。

Rodríguez-Martínez 等[11]研 究53 名 初 诊 为 局 部乳腺癌患者在新辅助化疗前及中期的外泌体miRNA发现，外泌体miRNA-21 表达水平与肿瘤大小直接相关（P=0.017），与Ki67 表达成反比（P=0.031）。这意味着外泌体miRNA 可作为提高乳腺癌诊断和预后的辅助临床工具。虽然目前肿瘤标记物的研究种类及作用很多，但仍需大量的研究以制定统一的标准。Lee 等[12]对5736 例乳腺癌患者的69 项已发表的研究进行了mate 分析，结果表明，ctDNA 突变状态可以预测乳腺癌复发和预后。

综上，液体活检主要代表物CTCs、ctDNA 及外泌体在乳腺癌诊疗中，都有其独特的功能，例如，CTCs 具有高度特异性，可直接作为乳腺癌患者早期诊断和预后的证据。ctDNA 具有较高的灵敏性，可以预测乳腺癌复发及预后。外泌体是最近研究的热点，许多研究学者发现其通过检测患者的分泌物而全面评估肿瘤诊断、治疗及预后等。

3 小结及展望

目前液体活检在乳腺癌诊疗中发挥重要作用，可作为乳腺癌的早期诊断、驱动基因检测、治疗方案的制定及疗效和复发的动态监测方法，从根本上推动乳腺癌精准诊疗的发展。但液体活检仍处于研究发展阶段，必须依靠先进的技术及大规模的临床试验才能验证其作用。液体活检如何有效广泛地应用于乳腺癌诊疗中仍是一个值得思考的问题。因此未来液体活检的发展有望跨越多学科，加强多学科间联系，实现真正的个体化精准医疗。