LiquidBiopsy液體活檢

血液，你會想起什么？我們來看一下初中和高中課本里對血液是如何描述的：

掌握上述內容，估計是非專業人士對于血液成分了解的巔峰了，然而，就算是學霸，進了醫院也是分分鐘虐成渣。

因為醫生眼里的血液是醬嬸兒的：

或者這樣嬸兒

當然，這只是常規的入門項：全血和生化，還有很多專項檢測可以招呼，想了解健康狀況，你的血液可以把你出賣個底兒掉。不計成本的話，要不要來個全基因組的測序，你祖上哪里都能挖出來的呦~

在面對癌癥這一棘手的敵人時，醫生也有很多血清學標志物檢測可供參考，但是這些標志物往往比較容易受影響，波動性很大，不具有很好的靈敏性和特異性。而近期大熱的liquid biopsy不同于常規的標志物，它所檢測的對象，是上述那些檢測從未涉及的地方。這得益于科學研究的深入和測序技術的發展，使得我們對血液的了解也越來越深入，讓我們從血液中能了解的信息也更多。

到底是血液里的什么讓我們可以獲取更多的信息，這些信息會對我們又有怎樣的幫助呢？

CTC（ 圖片來源：Isolated， disseminated and circulating tumour cells in prostate cancer）

腫瘤細胞是一個瘋狂的掠奪者，只在一地無法滿足它的欲望。隨著實體腫瘤的生長，在周圍微環境發生了特定的變化時，就會促使一部分腫瘤細胞獲得異常的活動能力（上皮間質轉化，EMT）。這些細胞如同邪惡城堡派出的尖兵，從原發腫瘤上脫落，在身體里尋找新的落腳點。這些士兵會搭乘血液系統或淋巴系統去往身體各處，搭乘血液快線的脫落腫瘤細胞就被稱為循環腫瘤細胞（CTC， Circulating Tumor Cells），在到達適宜的目標時他們又會變成惡性繁殖的機器（間質上皮轉化，MET），建立新的邪惡堡壘。這就是腫瘤的血行轉移，從原發部位形成繼發性腫瘤。

然而想從血液中找到這些細胞談何容易，每毫升血液里面CTC是論個數，而白細胞的數量級是106-107，紅細胞的數量則更多（前面的檢驗單為證）。我們就拿白細胞與CTC計數做對比，健康人群的白細胞計數下限是每毫升4百萬個，四大名著基本上每本都在100萬字左右，粗略的計算一下：想從白細胞中找到CTC的感覺，和從四大名著中挑出一個錯別字的感覺差不多。然而就算沉溺在血細胞的海洋里，我們也有辦法讓CTC也無所遁形。而科學家們的主要的工具就兩樣：篩子和吊鉤。

正如上面的示意圖所展示，CTC的大小和白細胞的大小有著細微的差別，因此我們可以用特定的篩子去篩選出體積較大的CTC。但是篩子的濾網只認體積，而細胞確是高矮胖瘦不齊：個子小的腫瘤細胞有可能漏下去，讓我們誤以為沒有CTC細胞的檢出，造成假陰性結果；個子大些的或者聚成團的白細胞，則可能無法穿過濾網，造成假陽性。

另一種方法，就是用吊鉤。吊鉤是根據CTC專門設計的，通過抗原抗體的識別功能，對CTC表面有而普通血細胞沒有的抗原分子，進行特異性的吸附。基于這種原理，我們可以分離收集到絕大多數的CTC。大大提高了靈敏度和特異性。也有方法，將篩子和吊鉤結合起來，以期更高效的獲得CTC。

計數反映了腫瘤的轉移情況，這很重要，因為影像學檢測中的實體瘤的大小，與腫瘤的惡性程度和轉移能力并不一定成正比，我們可以通過CTC計數及時監控。計數只是我們的第一步，這些脫落的細胞就是實體瘤的一部分，得到他們就相當于取得了實體瘤的組織，可以對腫瘤進行多種檢測，以便了解病情，優化治療方案。

目前，CTC的計數可用作于判斷預后以及復發檢測，而如果對CTC進一步分析，還可以指導腫瘤用藥、掌握癌癥的動態變化，檢測抗性改變及時調整治療方案。隨著檢測技術的升級，CTC在癌癥診療過程中的價值，也越發被人們所重視，發表文獻逐年增多(上圖左)，臨床研究的數量覆蓋的癌癥種類也日趨擴大（上圖右）。

ctDNA——蛛絲馬跡

說道CTC，在液體活檢中還有一個ct開頭的，ctDNA（Circulating tumour DNA，循環腫瘤DNA）。ctDNA是cfDNA（cell-free DNA）的一種，是滴，就是課本血漿成分里的"其他"，但是這個其他對于我們非常有價值，因為它是DNA，所以它是自帶信息的物質，一般是來源于凋亡裂解的細胞。而腫瘤細胞破裂釋放到血液中的游離DNA，就是ctDNA。

腫瘤細胞的基因組與正常細胞是不同的，會有一些腫瘤細胞特定的變異，因此我們可以通過閱讀這些信息，了解腫瘤的情況。之前我們提到血液里面的腫瘤細胞分離都不容易，我們更沒辦法把這些DNA分離出來了。得益于測序成本的下降，和大規模平行測序技術的發展，我們不必在分子層面去分離ctDNA，而是通過測序，利用腫瘤細胞基因組的特點，從攜帶信息的層面去挑出屬于腫瘤細胞的部分。

由于ctDNA的濃度與腫瘤的進展高度相關，因此我們可以通過ctDNA來進行腫瘤的分期、預后評估，以及動態監測。它攜帶的腫瘤信息也可用于用藥指導，不光取樣簡單，還能更全面的掌握腫瘤的信息。之所以這樣說是因為腫瘤細胞的基因組不穩定，在細胞分裂的過程中，會不斷產生變異，手術取得的組織樣本，就好像是抽樣，其結果并不代表全部的腫瘤細胞。而ctDNA可來自于任何裂解的腫瘤細胞，更能反映出腫瘤細胞整體的基因變異信息。

cfDNA中還有一類大家應該不太陌生，cffDNA（cell-free fetus DNA），是母親血液中的胎兒游離DNA，主要來源于胎盤細胞。它雖然含量很少，但是借助高通量測序技術以及生物信息統計分析對21-三體、18三體、13三體三種染色體非整倍性疾病的檢測準確性已經非常之高，遠高于主要通過血清學指標的傳統唐氏篩查。

Exosome——特戰小分隊

除了CTC和ct-DNA，在液體活檢這個exosome（外泌體）可是液體活檢的新貴呢！

外泌體是細胞分泌出的小泡，這個小泡泡包含的內容非常多，有蛋白質、DNA、信使RNA以及一些非編碼RNA，是細胞之間溝通的載體。研究發現腫瘤細胞釋放的外泌體的量較大，這些外泌體與腫瘤的發生、發展、轉移以及抗藥性具有一定的相關性。腫瘤細胞以這些邪惡的小泡為載體，迷惑免疫系統，幫助腫瘤細胞逃過免疫系統的監視。這些小泡不光當通訊兵，也是工兵連，給腫瘤細胞的轉移指引方向的同時，也創造適合腫瘤生長的微環境。

外泌體攜帶的信息多樣化，其中的蛋白質和核酸，均可用于癌癥的早診、復發監測、抗藥性監測等相關方面的分析。而且外泌體在數量上多于CTC，更易富集；在形式上分泌小泡能夠有效保護核酸類物質，克服了ctDNA在血液中容易降解的問題，在臨床應用上大有可為。[4]

Liquid Biopsy液體活檢

三個檢測物：

CTC 循環腫瘤細胞 / ctDNA 循環腫瘤DNA / Exosome 外泌體

主要優點：

克服腫瘤異質性、無創取樣、實時分析

重要功能：

癌癥早診、輔助分期、預后評估、復發監測、用藥指導