全球结直肠癌每年新发病例数超过100万例，死亡人数超60万人，发病率居第3位，病死率居第4位［1］。近年来结直肠癌发病率明显上升且呈现逐渐年轻化趋势，已成为一种主要的健康负担。由于早期症状不典型，近半数患者确诊时已发生远处转移，其中部分患者失去手术切除机会［2］。组织活检仍是目前肿瘤确诊的“金标准”，但随着“精准医学时代”的到来，通过活检组织的基因检测来指导靶向治疗或监测疗效，日益受关注。

随着肿瘤研究的深入，发现在肿瘤本身的发生发展及后续治疗药物的干预下，肿瘤遗传学背景可能处于动态变化的过程。仅根据初诊时穿刺标本所反映的肿瘤分子特征来指导肿瘤的后续治疗可能会产生偏歧。因此，对肿瘤患者而言，亟待一种能便捷、有效、实时、动态监测肿瘤的新技术，液体活检技术应运而生。

一、什么是液体活检？

传统肿瘤组织的获取需基于手术或穿刺活检，一方面技术要求较高，另一方面无论手术或者穿刺均为有创操作，同一患者难以反复多次进行。同时，肿瘤内部异质性，给进展期肿瘤患者的全程治疗增添了许多障碍。作为体外诊断的一个分支，液体活检是从以血浆为代表的体液样本获得游离核酸或细胞，进而应用于肿瘤早期诊断、靶向药物选择、疗效实时动态监测以及预后判断等。目前液体活检的主要检测物，包括血液中游离循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环RNA以及外泌体（携带有细胞来源相关的多种蛋白质、脂类、DNA、RNA等）。本文重点介绍目前临床应用较多的CTCs和ctDNA。

1.循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）：循环肿瘤细胞指因侵袭、脱落、手术操作等内、外部因素导致的进入血液循环的肿瘤细胞。1896年澳大利亚学者Ashworth，在一例转移性肿瘤患者血液中首次观察到从实体肿瘤中脱离并进入血液循环的肿瘤细胞，并率先提出了CTCs的概念。CTCs以不同形态存在于外周血中，既有游离的单个细胞，也有聚集成团的细胞团。因血液中CTCs数量较少，故如何高效率、高纯度的分离CTCs一直是研究热点。CellSearch system是目前被FDA批准用于CTCs检测的唯一方法。

对晚期肠癌患者而言，CTCs的作用主要体现在以下几个方面。

（1）快速疗效评估：作为肿瘤生物动力学标志物，通过监测CTCs在不同治疗阶段的数目变化，可快速评估手术、放化疗及其他治疗手段的疗效。Cohen等［3］通过对430例mCRC患者在基线状态时、一线、二线及三线化疗后CTCs的检测结果发现，患者的PFS和OS与CTCs个数呈负相关。

（2）提供预后相关的分子生物学特征：目前有多项研究已经证实，血液中检测到的CTCs可作为结直肠癌预后的独立危险因素。Tsai等［4］发现，术后患者若血清中CTCs计数≥5个，其发生远处转移的概率是CTCs＜5个的8倍，且至复发时间较后者明显缩短。Groot Koerkamp等［5］的一项对16个研究包含1491例mCRC患者的Meta分析结果显示，CTCs阳性者的PFS和OS明显缩短。

（3） 耐药监测：基于获取连续样本的便利性，通过检测CTCs中相关基因或蛋白的表达，可实时监测肿瘤药物耐药的发生。以5-Fu为基础的化疗是mCRC的基本化疗方案，基于胸苷酸合成酶（TS酶）是5-Fu的主要代谢产物，且5-Fu通过TS酶发挥抗肿瘤作用，Abdallah等［6］通过实时动态监测mCRC患者血清CTCs中TS酶的变化实现预测5-Fu化疗耐药的目的。

虽然CTCs在晚期肠癌的治疗、预后及耐药监测方面的临床应用已逐渐显示价值，但尚处于起步阶段，亟待大规模的临床试验证实其在mCRC中指导诊疗中的确切作用。

2.血浆游离循环肿瘤DNA（cell-free circulating tumor DNA，ctDNA）：1947年Mandel和Metais首次发现循环核酸，1977年癌症患者ctDNA首次被发现［7］。随后研究证实，ctDNA是由肿瘤细胞释放到血浆中的单链或双链DNA，携带有与原发肿瘤组织相一致的分子遗传学改变［8］。随着基因测序的飞速发展，目前已能在血液中对其进行检测并计数。ctDNA来自肿瘤细胞的体细胞突变，不同于遗传突变的是其存在于体内每个细胞。因此，ctDNA是一种特征性的肿瘤生物标记物，可被定性、定量和追踪。作为一种新的肿瘤标志物，ctDNA将在肿瘤的诊断、治疗及预后检测等方面发挥重要的作用；在晚期肠癌中的临床应用主要表现在以下方面。

（1） 早期筛查：早期评估罹患肿瘤的风险。由于结直肠癌早期症状不典型，早期筛查依赖的粪便隐血试验、癌胚抗原及糖类抗原19-9等［9］由于其特异性和敏感性有限（均低于43%），影响其在肿瘤早期诊断中的应用。Boni和Schwarzenbach等［10，11］报道，ctDNA水平在肠癌患者血清中水平明显高于正常人群，且肿瘤分期越晚，ctDNA血清浓度越高。将癌胚抗原与ctDNA联合作为早期筛查的肿瘤标志物，单个指标阳性的敏感性增加至88%，特异性为70.7%。两者均阳性时特异性可高达100%［12］。

（2） 实时监控：实时评估患者病情进展。RECIST标准目前仍是实体肿瘤化疗与分子靶向治疗的主要判效标准。但由于受到CT或MRI技术、经济、患者意愿等多重因素影响，具有一定滞后性及局限性。由于ctDNA获取样本的可重复性及便利性，且其半衰期小于2小时，因此通过ctDNA检测可较传统的评估方法，可提前数天或数月，从标志物层面反映肿瘤进展及对治疗的反应等［13］。

（3） 判疗及预后：获得性耐药是肿瘤治疗中的一大难点，与预后呈负相关。Misale等［14］发现，抗EGFR抗体（西妥昔单抗）获得性耐药的产生与RAS信号通路的突变相关；且通过ctDNA检测上述突变，可较影像学检查提前10个月左右发现肿瘤变化。Wang等［15，16］报道，ctDNA在血清中检测到APC、KRAS和P53基因的突变率分别为30.4%、34.0%和34.2%，上述突变均为mCRC的预后不良因素。

由于ctDNA的假阳性较低、半衰期短（能更清晰地反映肿瘤当前的信息）、灵敏度高、数量较CTCs多等诸多优点，使其更适合成为癌症生物学指标。但在ctDNA步入临床之前，还有诸多问题有待解决。如ctDNA是否能够真实反映肿瘤的特征？ctDNA与组织活检的“微小差异”是否会对其在临床中的应用产生影响？因此，亟待大宗、随机、前瞻性的临床证据以验证之。

二、液体活检是否可取代组织活检

就本质而言，无论是组织活检还是液体活检，主要差别还是在样本来源的不同。但主要目标是一致的，即为患者提供更全面的检测，为临床提供更全面的信息。

在液态活检出现之前，对检测样本的获取主要通过是手术、活检等侵入式方法获取，在一定程度上限制了技术的临床应用。液体活检作为一种微创、安全、高效、实时动态检测及敏感性和特异性与组织活检相当的技术给肿瘤实时、动态监测带来希望。

从临床应用角度评价一项技术是否更代表应用趋势，包含临床意义、技术稳定性、操作简便性、成本等要素。目前液体活检还存在三方面问题有待完善：

1.样本保存：无论是ctDNA还是CTCs，在完成处理之前，对保存的要求很高，这在一定程度上限制了样本的运输。

2.样本处理：如何高效率从复杂背景下获得高纯度的检测靶标。

3.检测技术：需要更高的灵敏度和特异性。

三、问题与展望

随着肠癌发病率的增加和精准医学时代的到来，其治疗过程也将充满挑战与机遇。现阶段液体活检的相关研究已经有了一定程度的临床转化，但也有诸多问题有待进一步解决。比如检测前接受化疗药物是否会影响检测结果及影响程度？如何寻找有效的检测靶点，将液态活检技术应用于肿瘤早期筛查等。

张俊教授简介

上海交通大学医学院附属瑞金医院肿瘤科主任；中华医学会肿瘤学分会胃癌学组副组长，中国抗癌协会肿瘤支持专业委员会副主委，中国医师协会肿瘤医师分会青年医师委员会副主委，中国研究型医院学会精准医学与肿瘤MDT专业委员会副主委，中国临床肿瘤学会青年专家委员会副主委；卫生部肿瘤规范化诊疗专家委员会肿瘤化疗组委员，卫生部《胃癌诊疗规范》专家组成员，卫生部《结直肠肿瘤诊疗规范》专家组成员，卫生部胃癌临床路径定稿专家。主编《肿瘤居家疗法》等多部专著。发表论文30余篇，主持国家自然科学基金等国家、市部级科研项目十余项。入选上海市优秀学术带头人，上海市医学领军人才。

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