Liquid Biopsy液体活检点名：CTC 循环肿瘤细胞，ctDNA 循环肿瘤DNA，外泌体（Exosome）

血液，你会想起什么？我们来看一下初中和高中课本里对血液是如何描述的：

掌握上述内容，估计是非专业人士对于血液成分了解的巅峰了，然而，就算是学霸，进了医院也是分分钟虐成渣。

因为医生眼里的血液是酱婶儿的：

或者这样婶儿

当然，这只是常规的入门项：全血和生化，还有很多专项检测可以招呼，想了解健康状况，你的血液可以把你出卖个底儿掉。不计成本的话，要不要来个全基因组的测序，你祖上哪里都能挖出来的呦~

在面对癌症这一棘手的敌人时，医生也有很多血清学标志物检测可供参考，但是这些标志物往往比较容易受影响，波动性很大，不具有很好的灵敏性和特异性。而近期大热的liquid biopsy不同于常规的标志物，它所检测的对象，是上述那些检测从未涉及的地方。这得益于科学研究的深入和测序技术的发展，使得我们对血液的了解也越来越深入，让我们从血液中能了解的信息也更多。

到底是血液里的什么让我们可以获取更多的信息，这些信息会对我们又有怎样的帮助呢？

CTC（图片来源：Isolated， disseminated and circulating tumour cells in prostate cancer）

肿瘤细胞是一个疯狂的掠夺者，只在一地无法满足它的欲望。随着实体肿瘤的生长，在周围微环境发生了特定的变化时，就会促使一部分肿瘤细胞获得异常的活动能力（上皮间质转化，EMT）。这些细胞如同邪恶城堡派出的尖兵，从原发肿瘤上脱落，在身体里寻找新的落脚点。这些士兵会搭乘血液系统或淋巴系统去往身体各处，搭乘血液快线的脱落肿瘤细胞就被称为循环肿瘤细胞（CTC， Circulating Tumor Cells），在到达适宜的目标时他们又会变成恶性繁殖的机器（间质上皮转化，MET），建立新的邪恶堡垒。这就是肿瘤的血行转移，从原发部位形成继发性肿瘤。

然而想从血液中找到这些细胞谈何容易，每毫升血液里面CTC是论个数，而白细胞的数量级是106-107，红细胞的数量则更多（前面的检验单为证）。我们就拿白细胞与CTC计数做对比，健康人群的白细胞计数下限是每毫升4百万个，四大名着基本上每本都在100万字左右，粗略的计算一下：想从白细胞中找到CTC的感觉，和从四大名着中挑出一个错别字的感觉差不多。然而就算沉溺在血细胞的海洋里，我们也有办法让CTC也无所遁形。而科学家们的主要的工具就两样：筛子和吊钩。

正如上面的示意图所展示，CTC的大小和白细胞的大小有着细微的差别，因此我们可以用特定的筛子去筛选出体积较大的CTC。但是筛子的滤网只认体积，而细胞确是高矮胖瘦不齐：个子小的肿瘤细胞有可能漏下去，让我们误以为没有CTC细胞的检出，造成假阴性结果；个子大些的或者聚成团的白细胞，则可能无法穿过滤网，造成假阳性。

另一种方法，就是用吊钩。吊钩是根据CTC专门设计的，通过抗原抗体的识别功能，对CTC表面有而普通血细胞没有的抗原分子，进行特异性的吸附。基于这种原理，我们可以分离收集到绝大多数的CTC。大大提高了灵敏度和特异性。也有方法，将筛子和吊钩结合起来，以期更高效的获得CTC。

计数反映了肿瘤的转移情况，这很重要，因为影像学检测中的实体瘤的大小，与肿瘤的恶性程度和转移能力并不一定成正比，我们可以通过CTC计数及时监控。计数只是我们的第一步，这些脱落的细胞就是实体瘤的一部分，得到他们就相当于取得了实体瘤的组织，可以对肿瘤进行多种检测，以便了解病情，优化治疗方案。

目前，CTC的计数可用作于判断预后以及复发检测，而如果对CTC进一步分析，还可以指导肿瘤用药、掌握癌症的动态变化，检测抗性改变及时调整治疗方案。随着检测技术的升级，CTC在癌症诊疗过程中的价值，也越发被人们所重视，发表文献逐年增多(上图左)，临床研究的数量覆盖的癌症种类也日趋扩大（上图右）。

ctDNA——蛛丝马迹

说道CTC，在液体活检中还有一个ct开头的，ctDNA（Circulating tumour DNA，循环肿瘤DNA）。ctDNA是cfDNA（cell-free DNA）的一种，是滴，就是课本血浆成分里的"其他"，但是这个其他对于我们非常有价值，因为它是DNA，所以它是自带信息的物质，一般是来源于凋亡裂解的细胞。而肿瘤细胞破裂释放到血液中的游离DNA，就是ctDNA。

肿瘤细胞的基因组与正常细胞是不同的，会有一些肿瘤细胞特定的变异，因此我们可以通过阅读这些信息，了解肿瘤的情况。之前我们提到血液里面的肿瘤细胞分离都不容易，我们更没办法把这些DNA分离出来了。得益于测序成本的下降，和大规模平行测序技术的发展，我们不必在分子层面去分离ctDNA，而是通过测序，利用肿瘤细胞基因组的特点，从携带信息的层面去挑出属于肿瘤细胞的部分。

由于ctDNA的浓度与肿瘤的进展高度相关，因此我们可以通过ctDNA来进行肿瘤的分期、预后评估，以及动态监测。它携带的肿瘤信息也可用于用药指导，不光取样简单，还能更全面的掌握肿瘤的信息。之所以这样说是因为肿瘤细胞的基因组不稳定，在细胞分裂的过程中，会不断产生变异，手术取得的组织样本，就好像是抽样，其结果并不代表全部的肿瘤细胞。而ctDNA可来自于任何裂解的肿瘤细胞，更能反映出肿瘤细胞整体的基因变异信息。

cfDNA中还有一类大家应该不太陌生，cffDNA（cell-free fetus DNA），是母亲血液中的胎儿游离DNA，主要来源于胎盘细胞。它虽然含量很少，但是借助高通量测序技术以及生物信息统计分析对21-三体、18三体、13三体三种染色体非整倍性疾病的检测准确性已经非常之高，远高于主要通过血清学指标的传统唐氏筛查。

Exosome——特战小分队

除了CTC和ct-DNA，在液体活检这个exosome（外泌体）可是液体活检的新贵呢！

外泌体是细胞分泌出的小泡，这个小泡泡包含的内容非常多，有蛋白质、DNA、信使RNA以及一些非编码RNA，是细胞之间沟通的载体。研究发现肿瘤细胞释放的外泌体的量较大，这些外泌体与肿瘤的发生、发展、转移以及抗药性具有一定的相关性。肿瘤细胞以这些邪恶的小泡为载体，迷惑免疫系统，帮助肿瘤细胞逃过免疫系统的监视。这些小泡不光当通讯兵，也是工兵连，给肿瘤细胞的转移指引方向的同时，也创造适合肿瘤生长的微环境。

外泌体携带的信息多样化，其中的蛋白质和核酸，均可用于癌症的早诊、复发监测、抗药性监测等相关方面的分析。而且外泌体在数量上多于CTC，更易富集；在形式上分泌小泡能够有效保护核酸类物质，克服了ctDNA在血液中容易降解的问题，在临床应用上大有可为。[4]