循环肿瘤细胞(CTC)在液体活检中的特殊意义电子教案
外周血循环肿瘤细胞(CTCs)分离富集检测及其临床应用
仅能揭示瞬时的基因组特征 不可行 无 58%（肺癌）
49.6%（肺癌）
97.2%（肺癌） 未见报道 不可以 不可以 数据质量较差
CTC检测助力肿瘤诊疗
2 最具潜力的液体活检---CTC检测
7
2.1 CTC概念
循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC)指从实体瘤中脱离出来并进入外周血液循环的肿瘤细胞。
03 非典型形态
• CTC入血后随血液快速流动。 • 与其他细胞碰撞、受到血管壁 的挤压。 • 受机体免疫系统以及药物的攻 击。 • CTC形态有别于肿瘤组织、细 胞大小、形态及表型发生变化。
瘤标志物
Weinberg提出CTC 可作为具有临床实 践价值的诊断指标， 为临床提供重要信
息
CTC的EMT状态与 肿瘤治疗效果和复
发相关
CFDA批准叶酸受 体阳性CTC检测试
剂盒
1869 1889
1976
1982
2004
2007 2008
2011
2012
2013
2014
2016 2017
提出“种子与土壤”假说， 即肿瘤细胞可随血液在 体内循环，进入其他器 官如同种子遇到土壤，
03 非典型形态
•相同肿瘤的不同细胞之间的基因 与表型存在差异。
• 不同实体肿瘤来源CTC，不同患 者CTC表面抗原表达、分布存在差 异。
Burrell RA, et. al. Nature. 2013 ;501(7467):338-45.
2.3 循环肿瘤细胞特点---非典型形态
01 稀有性
02 异质性
优点：非侵入式； 无创； 可重复性取样； 获取全面的疾病信息。
Alix-Panabières C, Pantel K. Clin Chem. 2013 Jan; 59(1):110-8.
循环肿瘤细胞CTC检测 PPT
阴性富集流程图
全亚型、高效率、非依赖
通用于绝大部分实体肿瘤、非血源性循环稀有细胞的富集
我们的选择
imFISH
imFISH技术将基因水平的FISH技术与蛋白水平的 免疫荧光染色技术相结合,是兼具核遗传信息及细 胞形态改变的精准CTC鉴定分析方法。
技术优势： ➢ 核酸水平稳定性、灵敏度高（80％） ➢ 引入CD45染色，提高特异性（97％) ➢ 细胞计数、核型分析、表型分析、分子分型
便捷性
CTC只需采集少量外周静脉血便可进行检测，对人体基 本无创，取样便捷，适于动态连续性监测。
循环肿瘤细胞CTC临床应用方向
CTC临床重点应用：一、辅助诊断
判断病灶良恶性 无创便捷，发现早期隐匿转移
辅助传统TNM参考分期 提供适时诊断信息，实现精准治疗
辅助诊断
CTC检测应用于辅助诊断
诊断难
异常占位，良性? 恶性? 病灶位置不宜活检怎么办? 有创操作，是否有瘤细胞种植？
诊准难
肿瘤异质性的影响? 临床分期与病理分期不一致?如何针对肿瘤时空信 Nhomakorabea变化提供
即时诊断信息?
辅助诊断
CTC功能：
对尚未完善病理诊断的患者，CTC 可联合影像学、血清学作为辅助判断病灶良恶性的指标。 同时,CTC是对原发灶与转移灶信息的全面反映，可弥补现有传统TNM 分期的不足，提示早 期微转移的存在风险，指导临床调整诊疗策略，制定更加合理的个体化诊疗方案（如进一 步筛查转移、拟定新辅助化疗、辅助化疗方案等。
联合影像学更客观评价疗效 监测耐药发生
疗效评估、耐药性监测
胰腺癌
49.00% （单8）
75.49%
72.39% 70.3% 70.92%
（8+17） （8+17） （1+8） （8+3）
ctc循环肿瘤细胞检测
CTC循环肿瘤细胞检测循环肿瘤细胞（CTC）是一种罕见的血液中的癌细胞，可以从原发肿瘤脱落，并通过血液循环传播到其他部位。
CTC的检测对于癌症的早期诊断、治疗选择和预后判断具有重要意义。
CTC循环肿瘤细胞检测是一种非侵入性、无创的方法，可以提供关于肿瘤发展和蔓延的有价值的信息。
本文将介绍CTC循环肿瘤细胞检测的原理、方法和应用。
原理CTC循环肿瘤细胞检测的原理基于CTC的特殊性质。
CTC具有一定的生物特性，如细胞形态学特征、表面标记、核酸和蛋白质表达等，使其能够与正常血液细胞区分开来。
通过对CTC进行特异性标记和分离，可以将其从血液中分离出来，并进行进一步的表征和分析。
目前，CTC的检测方法大致可以分为两类：物理方法和生物学方法。
物理方法包括密度梯度离心、滤膜分离和微流控芯片等，通过差异化的物理性质实现CTC的分离。
生物学方法则利用CTC与正常血液细胞之间的生物学区别，如表面标记的差异、特定蛋白和核酸标记等，通过生物学分子靶向的方式进行CTC的富集和分离。
方法CTC循环肿瘤细胞检测的方法多样，具体的选择取决于实验室的设备和研究目的。
下面将介绍几种常见的CTC检测方法：密度梯度离心法密度梯度离心法是最早用于CTC检测的方法之一。
该方法通过利用瘦脂蛋白或葡聚糖等高分子物质在不同浓度下形成的梯度来分离CTC。
通过对梯度离心后，在不同密度层次上找到CTC，并进行进一步的分析和鉴定。
滤膜分离法滤膜分离法基于滤膜的孔径大小来分离不同大小的细胞。
通过选择合适的滤膜孔径，可以将CTC与正常血液细胞分离开来。
然后，通过对滤膜上沉积的细胞进行进一步的标记和分析，即可获得CTC的信息。
微流控芯片法微流控芯片法是一种新兴的CTC检测方法。
该方法利用微流控技术，在芯片上制造出复杂的细流体网络，并通过微米级别的微通道将CTC富集和分离。
微流控芯片法具有高通量、高灵敏度和高特异性的优点，被广泛应用于CTC的检测。
应用CTC循环肿瘤细胞检测在临床和研究领域具有广泛的应用前景。
液体活检技术非侵入性检测恶性肿瘤的新方法
液体活检技术非侵入性检测恶性肿瘤的新方法液体活检技术：非侵入性检测恶性肿瘤的新方法随着医学技术的不断进步，人们对于癌症的认识与治疗也越来越多样化。
近年来，液体活检技术作为一种新型的肿瘤检测方法，逐渐引起了人们的关注。
相比传统的组织活检，液体活检具有非侵入性、方便快捷等优势，成为了研究和临床实践中的热门领域。
一、液体活检技术的原理介绍液体活检技术是指通过分析体液中的生物标志物，提供关于肿瘤性状、进展程度和治疗反应的信息。
目前，流行的液体活检技术主要包括循环肿瘤细胞（CTC）、血浆游离DNA（cfDNA）、血浆细胞自由RNA（cfRNA）以及外泌体等多个方面。
1.循环肿瘤细胞（CTC）CTC是指从原发肿瘤中脱落并进入血液循环的肿瘤细胞。
通过对血液样本中CTC的捕获和检测，可以获得肿瘤相关信息，如肿瘤发生、转移、进展及治疗反应等。
2.血浆游离DNA（cfDNA）cfDNA是指存在于血浆中的游离状态的DNA片段，可作为染色体脱落、细胞凋亡或细胞坏死的标志物。
通过检测cfDNA中的特异性序列变异，可以实现对肿瘤的早期诊断和治疗反应的监测。
3.血浆细胞自由RNA（cfRNA）cfRNA主要包括mRNA和miRNA等，其表达谱在恶性肿瘤患者中常常发生改变。
通过对cfRNA的检测，可以帮助确定肿瘤类型、预测患者生存期以及评估治疗效果。
4.外泌体外泌体是一种泡状的细胞导出物，含有与原始细胞相似的膜蛋白和核酸。
其中携带了丰富的肿瘤特异性分子，如miRNA、蛋白质等，可以通过分离和分析外泌体来识别和监测患者的肿瘤状态。
二、液体活检技术的应用前景液体活检技术作为一种非侵入性的检测方法，在临床上具有广泛的应用前景。
1.早期肿瘤检测液体活检技术可以通过检测患者的血液样本，提供早期肿瘤的信息，从而实现对于肿瘤的早期检测和诊断。
与传统的肿瘤筛查方法相比，液体活检具有更高的灵敏度和特异性，可以提高早期肿瘤的检出率。
2.监测疗效与预测预后通过液体活检技术对肿瘤患者的体液样本进行监测，可以实时观察肿瘤治疗的疗效和预测预后。
液体活检的用途有哪些
液体活检的用途有哪些液体活检是一种医学检查方法，通过分析体内液体的组成和特征，帮助医生进行疾病诊断和治疗的决策。
液体活检主要应用于下列几个方面。
1. 癌症筛查和诊断：液体活检可以通过分析体液中的循环肿瘤标志物（CTC）来筛查和诊断早期癌症。
例如，通过识别血液中肿瘤细胞的存在和DNA的突变情况，液体活检可以帮助早期发现肺癌、乳腺癌、结直肠癌等多种癌症。
2. 癌症治疗效果监测：液体活检可以帮助医生监测肿瘤治疗效果。
在化疗或靶向治疗期间，通过定期分析体液中的循环肿瘤DNA（ctDNA）或细胞自由DNA （cfDNA），可以及时评估治疗的有效性和确定是否需要调整治疗方案。
3. 癌症患者预后评估：液体活检可以通过分析循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA等指标，评估患者的预后情况。
例如，某些液体活检指标与肿瘤的浸润深度、转移情况以及预后相关的基因突变等有关，可用于预测患者的复发风险和生存期等。
4. 遗传病筛查和诊断：液体活检还可以用于遗传病的筛查和诊断。
通过分析孕妇血浆中的胎儿细胞自由DNA（cffDNA），可以进行无创性产前基因诊断，例如筛查唐氏综合征、爱德华氏综合征和帕尔综合征等染色体异常。
5. 全基因组测序：利用液体活检技术进行全基因组测序（WGS）可以获得全面的基因组信息，有助于基因组学研究和个体化医疗。
液体活检技术可以检测大量的基因变异类型，例如基因突变、染色体畸变和基因组结构变异，为疾病的诊断和治疗提供全基因组层面的数据支持。
6. 臆性诊断：液体活检可以帮助医生进行其他类型的疾病诊断，如感染性疾病和自身免疫性疾病等。
通过分析体液中的微生物DNA或RNA，可以确定感染病原体的类型和药物敏感性，指导抗菌药物的使用。
此外，液体活检还可以检测自身免疫性疾病相关的免疫标志物，帮助诊断和监测疾病的活动和进展。
总而言之，液体活检是一种非创伤的、高效的医学检查方法，具有广泛的应用前景。
通过分析体内液体的组成和特征，液体活检可以帮助早期发现癌症、评估治疗效果、预测患者预后，并且还可以用于遗传病筛查、全基因组测序、感染病原体检测和自身免疫性疾病诊断等。
文档：循环肿瘤细胞(CTC)
循环肿瘤细胞(CTC)循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell; CTC)通常是指因自发或诊疗操作引起的从原发灶或转移灶侵入人体外周血的肿瘤细胞。
此概念是在1869年由Ashworth等首次提出的，2015年研究人员成功培育出第一株由CTC产生的永生细胞株。
CTC一般以单细胞或者细胞团的形式存在于循环系统中，大部分侵入循环系统的肿瘤细胞会在短期内死亡，只有极少数具有高度转移倾向和活力的CTCs才能存活下来，并在一定条件下发展为转移灶。
一般在外周血中大约105~107个单核细胞中才有一个CTCs，因此为获得更好的灵敏度和特异性，对检测技术的要求极高。
由于CTCs检测的对象是血液标本，取材比传统意义上的组织活检更便捷且重复性强，属于“液态活检”的一种。
就概念而言，广义液体活检指从血液、尿液、唾液甚至脑脊液等人体体液中获取相关疾病信息的技术。
临床科研中应用的液体活检，主要是通过检测并分析血液中的循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）、游离肿瘤脱氧核糖核酸片段（Circulating Tumor DNA ，ctDNA）、外泌体(exosomes)、分泌物（secretomes）等组分对患者进行早期筛查、诊断并监测癌症发展演变的技术。
近年来，CTCs在临床应用的研究获得了长足的发展，积累的研究表明CTCs可更有效的反应肿瘤在机体内的发生、发展、转移、复发的情况，对预后判断、疗效检测及转移机制研究有更切实的指导意义。
间变性淋巴瘤激酶(Anaplasticlymphomakinase, ALK)基因是一种致癌驱动基因。
突变、基因扩增或染色体重排均可以导致ALK基因异常激活，从而促进肿瘤生长。
在3-7%的非小细胞肺癌患者中ALK基因重排是一个独特的分子子集，主要是由于该基因发生重排并与其他基因进行了融合。
Vincent Faugeroux等证实在ALK阳性的非小细胞肺癌患者中通过检测CTCs发现了ALK重排，这项研究为ALK阳性的患者在使用ALK抑制剂治疗诊断方面提供了新的观点。
循环肿瘤细胞的生物和分子特征是精准医疗的创新策略
循环肿瘤细胞的生物和分子特征是精准医疗的创新策略摘要循环肿瘤细胞（CTC）是一种从原发肿瘤和转移肿瘤散播到血流中的罕见细胞群体。
CTC被认为是癌症转移的前兆。
作为液体活检的关键组成部分，CTC是理解转移形成的唯一工具和研究瘤内异质性的有价值的信息来源。
由于CTC在大量的血细胞中非常罕见，所以为了检测CTC投入的力量也较大。
多种癌症的研究已经多次证明治疗前和治疗中CTC计数的增加显著与不良结局有关。
在精准医疗的时代，对CTC的研究早已逾越了检测和计数阶段。
罕见细胞分析平台的快速发展可以在批量和单一细胞正面描述CTC的特征。
CTC的遗传鉴别也有可能加深对实时肿瘤状态的了解，从而在临床环境中支持对治疗反应进行监测和评估，并能促进新型治疗目标的发展。
1. 前言多年来，癌症一直是发达国家人口死亡的最常见的原因。
尽管在过去的一些年中男性和女性的癌症总死亡率稳步下降，但是据美国癌症协会对美国人群的统计，估计在最近5年中新发病例和常见癌症的死亡人数还会呈上升趋势——这些常见癌症包括白血病、胰腺癌、肾癌和甲状腺癌。
癌症发展到晚期，转移意味着癌症的致死性结局，是90%的癌症相关死亡事件的主要原因。
因此，为了更加有效地对抗癌症，理解转移形成的机制非常关键。
众所周知，癌症是遗传和/或后生变化累积的结果。
因此，基于患者的遗传特征，很有可能需要对患者实施精准医疗。
在多年的努力之后，人们逐渐认识到检测多种基因变化，对癌症患者进行精准再分层并选择相应的有效治疗方案能够实现潜在的临床受益。
循环肿瘤细胞（CTC）是一种从原发肿瘤和转移肿瘤散播到血流中的罕见细胞群体。
CTC被认为是原发肿瘤位点和转移位点的纽带，因此理解转移的机制是研究的理想模式。
治疗前的CTC基准计数已经被证明是多种实体瘤如乳腺癌、结直肠癌和肺癌的独立预后标志物。
作为一种预后标志物，CTC在临床决策的制定和疾病进展的监测方面体现其应有的价值。
不仅如此，基因组学可以让我们了解关于癌症的更多且更复杂的信息。
液体活检（LiquidBiopsy）：无创肿瘤检测新手段
液体活检（LiquidBiopsy）：无创肿瘤检测新手段来源|药明康德临床诊断部癌症病人血液中会存在少量游离的循环肿瘤细胞（Cycling Tumor Cells，CTC）且坏死的癌细胞亦会释放少量的循环肿瘤DNA （circulating tumor DNA，ctDNA）到血液中，因此可通过检测从肿瘤原发或转移部位释放到血液中的CTC和ctDNA来检测癌症，即液体活检（Liquid Biopsy）。
与手术活检和穿刺活检不同，液体活检直接从血液、唾液等体液中检测肿瘤细胞或肿瘤核酸，操作简便，且能重复取样。
液体活检是MIT科技综述（MIT Technology Review）杂志公布的2015年度十大突破技术之一。
ctDNA和蛋白类标记物相比，前者的检测更灵敏，很少出现假阳性，可跟踪肿瘤的消失、扩散和复发。
只需从受检者体内抽取外周血，根据受检者血液中是否含有某种肿瘤特异的游离DNA及数量的多少，精准的确认相应基因的突变频率，达到早期筛查、监控、监测疗效的目的。
液体活检对于癌症的早期诊断、用药监控、预后判断等作用已经得到多个研究的证实。
•早期检测是癌症研究和治疗的关键，液体活检可以识别和监控较早期阶段出现的肿瘤，未来液体活检可能为大多数癌症患者提供一种筛查方法，并且检测ctDNA的血清水平可以为癌症类型和是否扩散提供线索。
•液体活检通过检测ctDNA可以实现癌症分型和检测治疗产生的耐药情况，为癌症复发提供早期预警，为药物治疗时产生耐药提供依据。
如美国Dana-Farber肿瘤研究所的Geoff Oxnard博士在临床癌症研究（Clinical Cancer Research）杂志上发表的文章所述，应用微滴式数字PCR技术检测肺癌和黑色素瘤患者血浆中ctDNA的EGFR、KRAS和BRAF突变实现肿瘤基因的分型，监控肿瘤对治疗的应答和耐药进程。
药明康德临床诊断部和韩国三星医学中心的安明株教授合作的研究结果显示，通过检测血浆ctDNA中EGFR的突变，实现了无创监测EGFR抑制剂的疗效并可更早的发现耐药性突变。
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原发肿瘤血管生成 侵润
侵入血管内
循环肿瘤细胞 （CTC）
循环肿瘤 微栓
（CTM）
凋亡的CTC
上皮－间质转化 （EMT）
侵润 转移
肿瘤细胞 扩增
血管生成
间质－上皮转 化
（MET）
侵入血管外 (CTC)
转移到骨髓 和其他器官
血管内增殖 (CTM)
转移
播散肿瘤细胞（DTC） 微转移休眠灶
组织活检的局限性
World J Gastroenterol.2015,21(25):7921-8.
CTC检测的临床应用
CTC数量变化
• 通过跟踪血液中CTC的数量变化，监测 肿瘤动态、评估预后和治疗效果
CTM数量变化
• 通过跟踪血液中CTM的数量变化，监测 肿瘤动态、评估预后
CTC型别变化
• 通过跟踪血液中CTC的型别变化，监测 肿瘤动态、评估预后和治疗效果
CTC分型—更精确地评估疗效
Yu M et al., Science , 2013, 339: 580-584.
CTC表型转换与病情进展相关
Yu M et al., Science , 2013, 339: 580-584.
• 很多肿瘤患者无法进行手术 • 穿刺受检者严重的不合适 • 穿刺自身的临床风险 • 某些肿瘤解剖位置不便进行
穿刺
• 肿瘤的异质性
阿拉伯医生Aபைடு நூலகம்bucasis （936-1013）及其发明的外科手术器械 Folia Histochem Cytobiol. 2009年47卷2期191-7页
但我的一些病友只是定 期做CT检查，并不抽血， 是怎么回事呢？
对于原发性肺癌患者，CTC计数在有远处转移的肺癌患者中有显著
升高，相关性优于CEA。
Clin Cancer Res 2009;15(22)
CTC临床应用二：动态监测复发转移
• 45-male-ESCC（食管 鳞状细胞癌）
• 12w，CT-骨和皮下转 移
• 104w，PET-CT显示复 发
➢CTC可动态监测肿瘤复发转移风险，及早发出肿瘤转移复发预警， 结合血清标志物，能更准确预测疾病进展。
• CTC纯度低，混入较多白 细胞
• 肿瘤细胞会迁移至血浆层， 而聚集后容易下沉
• 聚蔗糖-泛影葡胺(FicollHypaque)对细胞有毒性
• ISET: Isolation by Size of Epithelial Tumor cells
• 8μm孔径过滤膜，漏检体 积较小的肿瘤细胞
• 敏感性低
CTC实时个体化治疗
• CTC基因即时检测，指导肿瘤实时个体 化治疗
循环肿瘤微栓子(CTM)
循环肿瘤微栓子又称循环肿瘤细胞团，一般由3个及 以上肿瘤细胞组成。
Hui L et al., PLos one, 2013.
CTM的成瘤、转移能力是单个CTC的23-50倍 CTM成瘤能力强于单个CTC
Cell. 2014, 158: 1110–1122.
• 通过跟踪血液中CTC的数量变化，监测 肿瘤动态、评估预后
CTC型别变化
• 通过跟踪血液中CTC的型别变化，监测 肿瘤动态、评估预后和治疗效果
CTC实时个体化治疗
• CTC基因即时检测，指导肿瘤实时个体 化治疗
CTC分型与预后评估
No Image
12.7%
3.3% 2.7%
No
Image
Yu M et al., Science , 2013, 339: 580-584.
获取CTC需要解决的技术问题
每10mL血液中可能仅含有几个到几十个 循环肿瘤细胞，而10mL血液中含有的白 细胞约有1亿个，红细胞有500亿个。
从红细胞和白细胞中富集恶性肿瘤细胞
将恶性肿瘤细胞与红细胞、白细胞、正常上皮细
胞、造血干细胞等区分开来
三种技术
梯度密度法
过滤法
• 肿瘤细胞和单核细胞密度 小于1.077g/ml
CTM与预后评估
J Clin Oncol. 2012;30: 525-32.
CTC升高对于判断远处转移的敏感性达71%，特异性达83% CTC计数和血清CEA水平在不同切点的诊断价值
CTC检测的临床应用
CTC数量变化
• 通过跟踪血液中CTC的数量变化，监测 肿瘤动态、评估预后和治疗效果
CTM数量变化
如果您朋友的肿瘤对常见标志物都 不敏感，那我就没办法抽血查肿瘤了， 只能等肿瘤长到直径0.5 cm以上再借 助CT或MRI检查发现。但等肿瘤长大 到肉眼能看到时，治疗效果就很差了。
CTC“液体活检”
Breast Cancer：N Engl J Med 351:781-791,2004 Prostate Cancer : Lancet Oncol 10:233-239, 2009 Colorectal Cancer: J Clin Oncol 26:3213-3221, 2008
Circulating Tumor Cells
循环肿瘤细胞(CTC)在液体活检中的 特殊意义
循环肿瘤细胞（CTC）
➢ 1869年 Aust Med J，Ashworth最早 在转移性癌症患者血液中观察到；
➢ 存在于外周循环的各类肿瘤细胞统称； ➢ 来自原发灶、转移灶或不明部位。 ➢ 大多数CTC在外周血循环中会发生凋亡，
CTC型别变化
• 通过跟踪血液中CTC的型别变化，监测 肿瘤动态、评估预后和治疗效果
CTC实时个体化治疗
• CTC基因即时检测，指导肿瘤实时个体 化治疗
CTC临床应用一：评估预后
治 疗 前
一 个 周 期 后
N Engl J Med 2004;351:781-91.
11
CTC临床应用二：评估复发转移
只有少数CTC才能够形成转移
Cancer Res. 2003;63: 3805-11. Breast Cancer Res. 2009;11:R46. Am J Pathol. 2011;178:989-96.
CTC形成、播散及转移的模式图
循环肿瘤细胞指从实体瘤中脱离出来并进入外周血液循环的肿瘤细胞。
免疫磁珠法
• 肿瘤细胞表面抗原 • CTC纯度低，混入较多
白细胞 • 不能有效排除细胞碎片 • 假阳性和假阴性高
Cell Search---免疫磁珠+流式细胞分析+化学发光
CTC检测的临床应用
CTC数量变化
• 通过跟踪血液中CTC的数量变化，监测 肿瘤动态、评估预后和治疗效果
CTM数量变化
• 通过跟踪血液中CTC的数量变化，监测 肿瘤动态、评估预后