CTC研究新进展：改造后的CTC具有抗肿瘤作用？

CTC理解新延伸

       1869年澳大利亚人Thomas  Ashoworth最早发现了CTC，他从一名38岁的癌症患者的隐静脉取血，直接涂片，发现了癌细胞，并提出CTC概念。

肿瘤在生长过程中，向血液循环中释放的肿瘤细胞，即循环肿瘤细胞（CTCs，circulating tumor cells）；由于CTC本身来源于肿瘤组织，与肿瘤组织有相同的生物信息，将其作为肿瘤标志物，有易获取、特异性高的优势。

近十年的大量研究证实，CTC不仅出现在晚期肿瘤患者血液中，在早中期患者的血样中也能检测到一定数量的CTC；进一步研究发现CTC的出现甚至早于影像学的检测（Martin et al, JClin Invest. 2010），2016年Nature上两篇针对乳腺癌的文章更加说明了在肿瘤早期CTC已经出现在血液中。

肿瘤细胞具有哪些特征导致CTC的产生呢？其中EMT（epithelial to mesenchymal transition，上皮间质转化）和MET（mesenchymal to epithelial transition，间质上皮转化）最为重要，epithelial cell具有adhesion（粘附能力）和 Proliferation（增值能力），mesenchymal cell具有migration（迁移能力）和Stemness（多能性）。

EMT是肿瘤上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程。当上皮型细胞的粘附能力减弱，失去与基底膜的连接等上皮表型，细胞与细胞之间的紧密型减弱，失去了细胞极性，便会从原发灶肿瘤上脱落转变成具有较高迁移与侵袭能力、抗凋亡和降解细胞外基质能力的间质型细胞，躲避身体的多重免疫机制，从而进入到血液系统，形成CTC。

当CTC找到合适的“土壤”，CTC又会通过MET的转化过程形成一个新的转移灶（由于机体的多重免疫机制作用，没被杀死的少数CTC经常会“聚集”成团，称为循环肿瘤微栓子CTM（circulating tumor Microemboli），又称CTC细胞团（CTC cluster），CTM比单个肿瘤细胞具有更强的转移潜能，在血液中，CTC为了躲避免疫机制的“追捕”，多数会以上皮兼间质的形式存在）。

CTC具有自我归巢的能力（Self Seeding of CTC），血液循环中的CTC不只是其他组织器官的转移灶，反而是原发肿瘤的转移灶，大部分CTC经过血液循环之后又回到了肿瘤原发灶上，因为肿瘤的迁移和生长需要合适的微环境，而癌症患者体内最适合肿瘤迁移和生长的微环境大多就位于原发灶。

CTC的自我归巢效应在临床上有很好的例子可以说明，19世纪80至90年代，在乳腺导管原位癌（DCIS）中，证实保乳术后辅助放射治疗的原位癌患者局部复发率有显著下降。

小结：

1.CTC是一类迁移性强、成瘤性强的肿瘤细胞群落；在肿瘤发生早期就已出现；

2. 由肿瘤释放到血液中的CTC，充分经历了肿瘤与免疫系统之间的交互作用；

3. 由于肿瘤细胞对自身微环境的改造，CTC具有自发归巢效应；

4. 大量含有驱动突变的肿瘤细胞产生可能来自于经历了免疫系统作用的归巢CTC（假设）。

CTC鉴定与检测

       临床上关于癌细胞的鉴定主要还是病理实验室经HE染色后在显微镜下观察细胞形态来判断，National Institutes of Health（NIH）下的National Cancer Institutes定义Cancer（also called malignancy，恶性肿瘤）为A term for diseases in which abnormal cells divide without control and can invade nearby tissues（一类增殖不受控制，并且可以侵袭附近正常组织的异常细胞），那么在血液中，我们如何来鉴定CTC呢？

      关于CTC最早的鉴定技术是2004年风靡全球的美国强生CellSearch，鉴别CTC的Biomarker主要是EpCAM+/CK+/DAPI+及CD45-，EpCAM+/CK+均为上皮型marker，DAPI为核荧光染料，CD45则为白细胞marker，很明显它的缺点很多，在此不做赘述，至今已被收购且停产。

CTC富集分析技术比较：

CTC市场产品分类：

CTC临床应用新探索

       2016年nature medicine上研究小细胞肺癌的一篇文章指出小细胞肺癌是一种比较独特的癌症，占整个肺癌15%左右的比例。

这类癌症的一线治疗药物目前只有有依托泊苷加上铂类药物，目前没有靶向药。整个小细胞肺癌患者里面仅有少部分患者对此类药物不敏感。现在通过对小细胞肺癌CTC的CNV进行区分，可以在治疗前把患者分成两类，一类是对化疗敏感型，另一类是对化疗不敏感型，这样便可以做到精准用药。

利用CTC的归巢现象，改造后的CTC具有抗肿瘤的作用？

小结：

1. 可用于化疗疗效预测，对CTC进行分类，某些种类的CTC是可能是化疗方案中的重要预测因子。

2. 肿瘤早期检测：CTC在肿瘤发展早期就已经出现，是早期检测的重要标志物。

3. 免疫治疗监控，监测PD-L1阳性CTC水平，有助于评价PD1/PD-L1 单抗免疫治疗的效果。

4. 抗肿瘤治疗，利用CTC的归巢现象，工程改造的CTC在动物模型上有治疗肿瘤的功能。