“永生帶來的即是死亡”是一個對癌症技術絕佳的隱喻。癌症源於我們自身的一些負責調節細胞生長的基礎基因的突變。而這種突變基因導致的癌細胞有時會展現出永不停止的分裂。在合適的環境下癌細胞可以一直分裂下去，沒有衰老的痕跡，這透露出永生的意味。而這種帶著永生意味的分裂卻會摧毀我們的身體，帶來無可避免的死亡。

2020年12月16日，據聯合國網站訊息，世界衛生組織下屬的國際癌症研究機構(IARC)15日釋出最新資料顯示，據估計，2020年全球新增癌症病例約1930萬、死亡人數約1000萬，女性乳腺癌超越肺癌，成為診斷數量最多的癌症。

圖丨全球權威癌症研究中心-紀念斯隆凱特琳癌症中心

在致死率方面，癌症研究機構表示，肺癌在2020年所導致的死亡人數最多，佔因癌症去世總人數的18%，其次依次為結腸直腸癌(9.4%)、肝癌(8.3%)、胃癌(7.7%)和女性乳腺癌(6.9%)。

殘酷的自然法則演繹出壯美的生命譜曲。得益於現代醫學技術的進步、分子遺傳學的更新迭代與結構生物學的生生不息，醫生與科研人員解構生命的終極奧秘，人們得以窺視並修復自身疾病，液體活檢技術的出現與應用，給人類帶來點亮了一盞“生命之光”。

液體活檢技術“角鬥場”大幕已拉開！

幫助臨床醫生實現有效檢測、診斷和管理癌症患者的微創技術是醫療健康行業的從業者們長久以來夢寐以求的。在過去幾年裡，以二代測序 （NGS）和數字PCR （dPCR）為代表的高靈敏度分子檢測技術終於讓研究人員和臨床醫生們夢想成真。如今，他們能夠在外周體液（如血液）中檢測到癌細胞的基因組物質，例如迴圈腫瘤DNA, 即ctDNA、癌細胞RNA的外泌體和迴圈腫瘤細胞 （CTC）。

腫瘤細胞的生長離不開血液迴圈的營養輸送。在身體出現具體症狀之前， 甚至是在影像檢驗出微小的病灶之前，血液中就會存在腫瘤細胞、DNA或外泌體，透過PCR、高通量測序等手段檢測血液中的ctDNA、CTC等與腫瘤直接相關的標誌物含量，就可發現影像無法識別出的早期腫瘤，及早發現腫瘤並進行干預，可降低腫瘤發病率和死亡率。

Liquid biopsy的診斷方法，可以捕獲到進入血液的其它細胞或DNA，從而替代了疾病的診斷，例如腫瘤。這種診斷方法是一個很大的進步，可以為更多的病人實現個體化治療，它採用非介入性地方式，可重複性地抽取腫瘤樣本，醫生們從而可以建立基因表達譜，靶向突變用藥，快速判斷治療是否有效，及隨腫瘤的發展而調節治療方案。

ctDNA-血漿遊離迴圈腫瘤

ctDNA -血漿遊離迴圈腫瘤（Cell-free Circulating Tumor DNA ，ctDNA)，是由腫瘤細胞釋放到血漿中的單鏈或者雙鏈DNA，攜帶有與原發腫瘤組織相一致的分子遺傳學改變，它直接源於腫瘤或迴圈腫瘤細胞（CTC)，描述了從原發腫瘤脫落並進入血流或淋巴系統的完整的活腫瘤細胞。

值得注意的是ctDNA不應該與cfDNA相混淆，cfDNA描述了在血液中自由迴圈的DNA，但不一定起源於腫瘤。目前，學界並未發現ctDNA釋放的確切機制和釋放速率。但根據DNA細胞內和細胞外作用的核分子屬性來說，ctDNA與細胞死亡標誌的臨床狀況相關聯，因此死亡和垂死的細胞被認為是ctDNA的起源。

早前，新英格蘭醫學雜誌The New England Journal of Medicine研究結果發現：ctDNA檢測作為一種無創的檢測方法，能夠真實的反映實體瘤組織中的基因突變圖譜與頻率，是治療效果的評估及治療後臨床隨訪的重要監測指標。

今年9月，大型臨床研究plasmaMATCH試驗的最新成果發表在The Lancet Oncology上，文章題為“Circulating tumour DNA analysis to direct therapy in advanced breast cancer (plasmaMATCH): a multicentre, multicohort, phase 2a, platform trial”。研究顯示，利用液體活檢能夠可靠地檢測出進入晚期乳腺癌女性血液中的ctDNA突變，並可根據ctDNA的特定突變指導患者接受針對性治療。目前的plasmaMATCH試驗結果提供了迄今為止最有力的證據，即透過液體活檢可以跟蹤乳腺癌患者的疾病發展並指導患者進行最有效的治療來使其受益。

ctDNA最具前景的價值在於癌症早篩，即透過微創的方式獲得樣本並反映出腫瘤組織中基因的突變。

由於ctDNA的含量較少，有研究透過檢測cfDNA中的特定突變來反映ctDNA的突變，評估了51例小細胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）病例和123例非癌症對照血漿中提取的cfDNA中TP53突變的存在。在49%的SCLC患者的cfDNA中檢測到TP53突變，11.4%的非癌症對照中檢測到了突變，並且在35.7%早期SCLC患者cfDNA中檢測到了TP53突變。

這些重要研究結果表明ctDNA對癌症早期診斷的潛力是一個非常值得關注的領域。不過，目前前景大好的ctDNA技術仍存在一些較難克服的問題，包括腫瘤負荷較小時，ctDNA如何提高其靈敏性，如何將分析前質量控制標準化等。

CTC-迴圈腫瘤細胞

CTC:指人體迴圈系統中存在的腫瘤細胞，源於原發腫瘤或轉移腫瘤，獲得脫離基底膜的能力併入侵透過組織基質進入血管的腫瘤細胞。CTC細胞具有極大的危害性，它是惡性腫瘤出現復發和遠處轉移的重要原因；是導致腫瘤患者死亡的重要原因。

圖丨CTC原理

1968年，澳大利亞籍醫生Ashworth首次提出CTCs的概念——原發灶或轉移灶脫落進入外周血的腫瘤細胞，因這些腫瘤細胞可能經歷了上皮間質轉化，具有更強的流動性和侵襲性，更易粘附於血管壁進而穿透，最終產生遠處轉移。CTCs因其的完成性，可以提供關於腫瘤形態或蛋白表達的資訊

在腫瘤復發或轉移的過程中，CTCs由於某種原因脫離腫瘤原發灶，進入迴圈系統到達新組織，並在一定條件下發展為轉移灶，CTCs是腫瘤患者獨立預後因子、靶向治療的標誌物和靶點。另有研究表明，CTCs在腫瘤發生早期甚至是之前就已經存在，是腫瘤發生的根源，表明CTCs在腫瘤早期診斷也具有重要臨床價值。

CTC可透過檢測血液中CTC的數量進行癌症早篩；透過分離培養CTC，進行測序和藥理學試驗，制定個體化治療方案；可實時監測血液中CTC的含量判斷腫瘤是否復發（癌症患者進行化療、靶向治療後進行CTC 檢測，若CTC 數量減少，提示治療方式可能有效）；復發後可對腫瘤的耐藥性進行分析，調整治療方案。

近日，美國知名CTC液體活檢公司Epic Sciences表示：該公司已與南加州大學的邁克爾遜聚合生物科學中心簽署了許可協議，以改善該公司的液體活檢平臺，並能夠更精確地鑑定稀有迴圈腫瘤細胞（CTC），作為合作的一部分，位於聖地亞哥的Epic將獲得該中心的液體活檢樣品，並擴充套件其平臺，以使用基因組，蛋白質組學和基於AI的形態學工具對無細胞級分和CTC進行深入表徵。早在2018年時，Epic Sciences驗證了基於CTC的AR-V7檢測方法的有效性。根據該公司的資訊，這項研究是首個證實液體活檢能夠預測治療效果並顯示對患者具有生存受益的研究之一。

最後，總結一下ctDNA與CTC技術存在的差異：首先二者相通的點在於，CTC和ctDNA檢測都是透過檢測外周血中的腫瘤細胞/ctDNA含量來判斷患癌的可能性大小，對依靠傳統影像學診斷和腫瘤標誌物檢測的癌症檢測領域有著非常重要的影響。

其次，在臨床應用上ctDNA與CTC技術存在著較大的區別，ctDNA的靈敏度要優於CTC，ctDNA的半衰期僅僅為2個小時左右，可以清晰反饋當前腫瘤資訊，在癌症監控方面有極其巨大的潛力，而CTC在血液中的含量較低，尤其是癌前和早癌階段，並且一些血液中的稀有細胞也有可能被誤檢為CTC。

以目前的醫學技術來看，即使檢測出有非常大患癌的可能，CTC技術很難辨別確診的某種癌症，而ctDNA最大的限制在於其在中晚期癌症中含量較高，早期時含量則較低（通常早期腫瘤患者攜帶的與腫瘤相關的突變在60個左右，而每個人有約31.6億個DNA鹼基對可供突變，要能準確的找出這些突變，堪比大海撈針）ctDNA在伴隨診斷/個體化用藥指導方面應用居多。

CTC和ctDNA技術相比，各自都有著一些優勢和侷限，並不能直接判定孰優孰劣。總體而言，在輔助診斷、術後監控等方面，ctDNA靈敏度較高，而單純的癌症早篩CTC的精確度則要高於ctDNA.

外泌體

外泌體是活細胞分泌的奈米級囊泡，由生物膜包裹來自母細胞的蛋白、核酸、代謝物等組分，不僅攜帶母細胞及區域性微環境的資訊，還能直接或間接調控接受細胞的功能和表型，所以蘊藏資訊也極為豐富。從應用角度來講，外泌體主要有三大方向，分別是治療、診斷和用藥載體，目前研究最多的是診斷領域，可以成為多種疾病的早期診斷標誌物。

外泌體與腫瘤有著密不可分的關係, 外泌體參與了腫瘤發生、發展的很多過程, 包括腫瘤轉移及血管新生、抗腫瘤免疫、腫瘤免疫逃逸等。腫瘤細胞分泌的外泌體中攜帶的miRNA、mRNA、長鏈非編碼 RNA（long non-coding RNA, lncRNA）及DNA等核酸分子是最受關注的一類可作為腫瘤診斷生物標誌物的分子。

液體活檢技術未來將面臨重大機遇

液體活檢為醫療診斷行業提供了一個潛力巨大和極具活力的發展機會，潛在的市場容量和臨床效用都令人興奮。製藥公司、生命科學公司、診斷公司和其他相關管理者需要仔細思索液體活檢對腫瘤市場可能產生的重大影響以及該如何把握機會在這一新興市場取得成功！