【肿瘤转移】循环肿瘤细胞（CTCs）和循环肿瘤DNA

循环肿瘤细胞（CTCs）：

是在肿瘤形成早期，从原发肿瘤脱落进入到血液循环中而成。

播散肿瘤细胞（DTCs）：

循环肿瘤细胞脱离血液循环，定居在次级器官。

循环肿瘤DNA：

肿瘤发展的早期，原发肿瘤细胞凋亡和坏死，释放DNA进入血液循环。

循环肿瘤DNA的两个来源：

1，原发肿瘤或微转移瘤。2，循环肿瘤细胞的凋亡。

循环肿瘤细胞形成和转移过程

原发肿瘤（乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌）的早期形成和生长过程中，一些细胞会从原发肿瘤上脱落，进入血液循环。这些循环肿瘤细胞各不相同，可以根据它们的物理和生物学特性采用不同的技术进行富集和检测。对肿瘤患者进行循环肿瘤细胞（CTCs）检测被认为是一种实时“液体活检”。

肿瘤，即使是小的原发肿瘤，也会通过血液循环从原发区域传播到远处的器官，如骨髓、肝脏、肺、或脑，然后这些细胞在新的微环境下生长。播散肿瘤细胞（DTCs）是一种微小的转移。在完全切除原发肿瘤后它们仍可以处于休眠状态数年，然后变成大的转移。DTCs可以通过血流进行流动，在远端器官定居，发展成第二转移灶。有趣的是DTCs还可以转化成原发肿瘤，术语叫做“肿瘤自我播种”或“交叉播种”变成具有侵袭性的转移体形式。这些DTCs可能促使肿瘤局部复发，但这些假设还需要进一步验证。

微小残留病变（MRD）例如DTCs，通过高分辨率的成像技术是检测不到的。然而，通过灵敏的和特异性的检测技术在骨髓、淋巴结或循环血液中可以检测到DTCs。通过髂骨使用针吸活检技术，很容易就得到骨髓样本，目前这是在远处器官检测微小残瘤病变（MRD）的主要方法。骨髓是其他肿瘤器官源的DTCs的主要宿主部位，储存DTCs，然后转移到远端器官。

对肿瘤患者的随访，需要进行持续监测。因为骨髓针吸活检术比抽取外周血更有侵害性。研究者往往通过检测外周血而不是骨髓来评估患者预后和监测系统治疗。近期，已经研制出了超高灵敏性的CTC检测方法，包括CTC微芯片，过滤装置，定量RT-PCR检测，自动成像技术。然而这些检测方法需要先通过前瞻性、多中心的研究，达到更高的证据水平时才能进入到临床应用。

肿瘤患者中循环无细胞肿瘤DNA（ctDNA）的浓度要高于健康人。原发肿瘤发展、凋亡、坏死的早期阶段，会释放DNA进入血液循环。在外周血中，这些无细胞肿瘤DNA主要以核小体的形式存在，表明无细胞肿瘤DNA仍然保留了一些核染色质的特点。这些DNA能从血液中提取出来，进而检测它的基因和表观遗传变异。表观遗传变异的修饰包括DNA甲基化和染色质组蛋白结构的改变。

在肿瘤相关基因的染色质区域，表观遗传修饰对调节恶性转化的病理机制可能起着重要的作用。在CpG岛的孤立或聚合区域，都发现了CpG二核苷酸胞嘧啶碱基的DNA甲基化，通过抑制转录因子与结合位点的结合，抑制基因表达。启动子的高度甲基化可以使抑癌基因失活，进而促进肿瘤的发生。然而，血液中的无细胞DNA（cell-free DNA）畸变与原发肿瘤的不一样。这种差别，至少一部分归因于CTCs或DTCs，它们可以把DNA释放到血液中。

综合分析研究CTCs和无细胞循环肿瘤DNA，发现血浆中的无细胞循环肿瘤DNA、血液中的CTCs和骨髓中的DTCs之间是有潜在联系的。无细胞循环肿瘤DNA可以作为实体瘤的一个新的生物标志物。