循环肿瘤细胞在实体肿瘤中临床意义的研究进展

黄广淼，林明哲

1青海大学研究生院，青海西宁 810000；2青海大学附属医院肿瘤内科，青海西宁 810000

肿瘤仍然是全世界最常见的发病和死亡原因之一。尽管不断更新的筛查方法和更好的全身治疗降低了肿瘤相关的病死率，但转移性肿瘤患者大多数仍然无法治愈，因此对早期隐匿性转移病灶的检测就变得更加重要。随着医学、肿瘤学、生物学、化学等多学科研究的进展，“液体活检”进入了临床实践中，循环肿瘤细胞（CTCs）具有在远处器官建立转移的能力，可引起新的转移病灶，也被认为是实体肿瘤患者预后恶化的独立危险因素。作为一种新型的“液体活检”，CTCs的检测提供了避免侵入性组织活检的可能性，对诊断实体肿瘤复查及转移有着至关重要的临床意义。CTCs目前已应用于肿瘤的早期诊断和筛查、评估分期、监测术后变化情况、远处转移及复发、验证治疗效果以及确定药物敏感性等方面［1］。

1 CTCs的概述

目前，CTCs定义为自发或因诊疗操作过程中由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞。大部分肿瘤细胞进入循环系统后被免疫系统识别并清除，仅有少量肿瘤细胞会获得新的生命而在血液中幸存，这些细胞即是CTCs。CTCs从原发肿瘤或转移瘤中分离出来，在患者血流中脱落，是一种相对容易获得的肿瘤组织样本，可以提示肿瘤的实际状态，在治疗过程中可以多次对其进行评估。作为“液体活检”的一部分，CTCs的评估提供了大量的临床相关信息，反映了疾病的真实、实时情况指标。CTCs可用于肿瘤诊断或筛查，实施长期疾病监测，甚至指导治疗。目前，外周血中的CTCs被美国食品药品监督管理局正式批准为肿瘤进展和监测的新的生物标志物。

CTCs是肿瘤生物学研究的一个非常深入的领域，代表了原发和转移性肿瘤的表型和遗传组成。CTCs可以通过迁移、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［2］。最近的研究表明，CTCs存在于肺、乳腺、肾、膀胱、头颈部、结直肠癌等多种实体瘤类型中。在一些实体瘤中，CTCs的计数已经成为总生存期（OS）、复发风险、无进展生存期（PFS）和化疗有效性的替代指标。随着CTCs检测技术领域水平的不断发展，人们对其临床实践的兴趣也在增加，基于细胞检测的研究最初集中在CTCs的计数上，目前已有研究表明晚期肿瘤患者循环中肿瘤细胞的负荷提供了预后或预测信息，在转移性乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌化疗患者中，大量的CTCs提示与患者预后不佳相关［3］。近年来，CTCs在肿瘤转移过程中发挥着重要作用。随着肿瘤细胞转移的广泛性，CTCs检出率越高，疾病预后越不佳，但CTCs在健康受试者或在良性疾病患者中罕见［4］。

2 CTCs在实体瘤中的临床意义

2.1 CTCs在胃癌中的临床意义 胃癌是全球常见的恶性肿瘤，预后相对较差，严重威胁人类健康。目前，胃癌的确诊手段主要依靠传统的肿瘤标志物检测、影像学、胃镜，但因其诊断准确率较低或对机体创伤较大、早期微小转移灶难以发现等原因均限制了早期确诊，致使肿瘤发现时已发生远处转移，从而造成了疾病的漏诊和误诊，因此当前迫切需要寻求一种新的精准诊断手段。研究表明，瘤体大、有淋巴结转移、有脉管侵犯、有远处转移的胃癌患者外周血CTC/CTM检出率高于瘤块小、无淋巴结转移、无脉管侵犯、无远处转移的患者，提示胃癌患者CTCs检出率与胃癌临床病理特征密切相关，对胃癌的早期诊断和预后判断有潜在的临床价值应用［5］。多项研究表明，诊断时存在CTCs与局部浸润、淋巴结和远处脏器的恶性扩散呈正相关，然而与无进展生存期和总生存期呈负相关［6-8］。有学者证实胃癌患者CTCs阳性率与组织学分型和远处转移相关，与其他临床病理特征无关［9］。在实体癌中检测CTCs可以提高隐匿性微转移患者预后的准确性，扩大风险分层。Yoshikazu等［10］对251例胃癌患者的CTCs进行了前瞻性研究，结果表明，接受胃切除术患者的CTCs与肿瘤浸润深度、淋巴结转移、远处转移、疾病分期、血管浸润和淋巴浸润显著相关，CTCs阳性的整个队列的总生存率明显低于无CTCs的患者。有研究表明CTCs数目少或化疗后CTCs数目减少的晚期胃癌患者可能从化疗中获益，对于接受姑息性化疗的患者，CTCs计数的变化可能是一个良好的化疗监测指标和理想的预后指标［11］。因此动态监测外周血中的CTCs，检测CTCs类型和数量变化的趋势，可能有助于实时监测肿瘤动态、评估治疗效果及复发风险。

2.2 CTCs在乳腺癌中的临床意义 迄今为止，CTCs在乳腺癌中研究最为广泛，CTCs可在乳腺癌患者的外周血中检测到，可作为微小残留疾病的替代标记物，CTCs是早期乳腺癌无病生存率和总生存率的重要预后因素。Fehm等［12］研究表明，CTCs对乳腺癌的早期诊断、疗效评估以及预后方面具有较好的诊断价值，CTCs可以作为肿瘤组织替代品，进行类似于实体组织活检的诊断性检测，且可以允许连续取样。一项研究表明，在早期乳腺癌中，持续性CTCs的检测可能有助于确定是否需要进行二次辅助治疗，而在转移性乳腺癌中，CTCs的检测可能有助于更好的治疗监测［13］。因此，动态检测外周血CTCs对于乳腺癌患者的复发转移及晚期乳腺癌化疗疗效有着重要意义。有文献表明，在晚期乳腺癌（MBC）患者中，人表皮生长因子受体-2（HER2）阳性者CTCs比HER2阴性者有更短的无进展生存期和总生存期，这说明在外周CTCs中HER2表达是乳腺癌预后不良因素［14］。练黄妮等［15］研究显示，就乳腺癌患者而言，除了检测外周血传统肿瘤标志物水平含量外，检测CTCs含量同样可以对术后放化疗以及病情演变起到重要的预测作用；血清中CTCs的敏感度及特异度均高于癌胚抗原（CEA）、糖链抗原（CA）125、CA15-3的敏感性和特异性，且其水平均呈正相关，因此表明外周血的CTCs水平与肿瘤标志物同样有效，同时也能体现出乳腺癌肿瘤细胞水平的状态。

2.3 CTCs在结直肠癌（CRC）中的临床意义 尽管CRC的治疗已经取得了重大进展，但它仍然是肿瘤相关死亡的第三大常见原因［16］。近年来，精准医学的发展对CRC患者的早期预后判断、靶向治疗、复发监测和疗效评价都带来了一定的临床意义。CTCs源自于原发肿瘤病灶或远处转移部位，被认为是转移的前体［17］。CTCs相关死亡的主要原因是转移性肝转移，约占死亡的70%。许多研究表明，CTCs在评估非转移性和转移性结直肠癌的预后方面具有很高的价值，在非转移性结直肠癌（nmCRC）中，液体活检中存在CTCs可以预测未来的转移和不良的疾病结局，CTCs在转移性结直肠癌（mCRC）患者样本中的鉴定可能表明转移病灶的转移重新播散［18］。有研究表明，进展期结直肠癌患者的CTCs含量与肿瘤分化程度、临床TNM分期、远端转移、淋巴结转移及CEA水平，以及总生存率和无进展生存期均存在相关性［19］。而与赵琳等［20］报道的36例肠癌患者中，CTCs的数量（≥2）与肿瘤分期、淋巴结转移情况、肿瘤分化程度等呈负相关。Silke等［21］研究CTCs作为预测晚期CRC患者全身化疗反应的因素，表明CTCs的检测有助于识别对化疗有反应或治疗失败风险的患者。因此，进行动态监测CTCs数量变化具有重要的临床应用。

2.4 CTCs在肺癌中的临床意义 随着靶向治疗的成功，特别是免疫检查点阻断，有更高的完全缓解率和较长的中位缓解持续时间，包括非小细胞肺癌（NSCLC）和头颈部肿瘤（HNC）［22］。考虑到肿瘤活检的侵袭性的局限性，仍然迫切需要预测性的生物标志物来指导患者选择靶向治疗。“液体活检”是组织活检的另一种选择，能够无创，持续实时监测，分析肿瘤在选择性靶向治疗下的动态变化［23］。有研究表明，CTCs和与肿瘤组织中的程序性死亡受体-配体1（PD-L1）状态相关，表明了CTCs评估作为一种非侵入性实时活检来评估晚期NSCLC患者中PD-L1表达的潜力［24］。Chen等［25］纳入了169例 NSCLC患者的临床样本和病理资料，研究结果表明了CTCs联合肿瘤标志物CEA具有更好的疾病预测能力，且CEA升高的晚期NSCLC患者CTCs数量较高。这些数据表明，将CTCs与血清CEA结合应用于NSCLC患者是一种有用的预测作用。Krebs等［26］研究表明，一个周期化疗后CTCs数目减少的NSCLC患者明显优于CTCs数目增加或不变的NSCLC患者，提示CTCs有可能将作为预测化疗疗效检测。由此发现CTCs状态变化与肿瘤对化疗的反应显著相关。与CTCs阳性转化为CTCs阴性或持续阴性的患者相比，CTCs阴性转化为CTCs阳性或持续阴性的患者的疾病控制率（DCR）较差。这可能是因为CTCs水平的变化提示了肿瘤增殖能力和化疗敏感性的变化。

2.5 CTCs在食管癌中的临床意义 CTCs被认为是食管癌预后恶化的独立危险因素，治疗前和治疗中CTCs富集和检测有潜力改善术前分期，鉴别新辅助治疗方式和辅助治疗的适应证［27］。已有研究表明，对接受根治性放射治疗的食管鳞状细胞癌（ES⁃CC）患者，放疗前或放疗后患者的CTCs阳性均与淋巴结转移和2年无进展生存期相关，同时发现放疗后CTCs状态的变化情况，可反映患者对放疗的反应性［28］。也有学者报道，在ESCC患者治疗过程中检测外周血中CTCs，CTCs的数量变化与影像学结果相似，能够反映病情的进展［29］。因此，有学者建议将CTCs检测和临床TNM分期相结合，为患者分析预后评价情况，持续动态检测CTCs水平，可反映治疗效果及预后，为临床评估疗效及更改治疗方案提供重要依据［30］。

3 总结与展望

在实体瘤中，CTCs被认为是一种具有很大潜力的生物标志物，可以提高肿瘤患者的分期准确率，为发现高危患者和预测预后提供合理诊断依据。因此，CTCs的检测有助于对肿瘤患者进行分层，并调整其治疗模式。CTCs的计数和分子分型特征对于患者选择系统性治疗（如酪氨酸激酶受体2或表皮生长因子受体拮抗剂）和治疗监测期间反应的生物标志物具有越来越大的应用价值。由于CTCs来自原发肿瘤的克隆，它们可能反映其发展的所有阶段的肿瘤负荷。CTCs除了在早期诊断和预后中发挥潜在作用外，还可以用于检测肿瘤进展过程中的遗传和免疫表型变化。因此，CTCs的表型可能对开发新的靶向治疗有帮助，需要进一步深入研究。