综述:循环肿瘤细胞与循环肿瘤DNA检测技术进展及其在乳腺癌诊疗中的应用

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Breast Cancer Research 6.1

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  这篇综述系统阐述了液体活检技术中循环肿瘤细胞(CTCs)和循环肿瘤DNA(ctDNA)的检测方法及其在乳腺癌精准医疗中的临床价值。文章详细比较了CellSearch?、Parsortix?等检测平台的优劣,探讨了这些生物标志物在早期筛查、疗效监测和耐药机制识别中的应用,同时指出肿瘤异质性和低浓度样本等技术挑战,为推进个体化治疗提供了重要参考。

  

背景

乳腺癌作为全球女性癌症相关死亡的首要原因,每年新增病例高达230万例。传统组织活检虽为金标准,但存在侵入性强、肿瘤异质性反映不足等局限。液体活检通过分析血液等生物流体中的CTCs和ctDNA,为乳腺癌诊疗带来革命性突破——这些"肿瘤信使"不仅能实时反映肿瘤动态,其半衰期仅15分钟至2.5小时,远短于蛋白质类标志物,为临床决策提供更灵敏的时间窗口。

CTCs检测技术进展

CellSearch系统作为首个FDA批准的标准化平台,采用抗EpCAM抗体包被磁珠捕获CTCs,结合细胞角蛋白(CKs)荧光标记实现自动化计数。其在转移性乳腺癌监测中的可靠性已获验证,但可能遗漏EpCAM低表达细胞。

Parsortix? PC1系统另辟蹊径,通过微流控技术依据细胞尺寸和变形性富集CTCs,保留细胞活性以支持下游RNA测序等分子分析。与CellSearch相比,该平台能捕获更广泛的CTC表型,包括经历上皮-间质转化(EMT)的细胞亚群。

新兴技术如基于PGK1/G6PD代谢分型的检测方法,可特异性识别高代谢活性CTCs(GM+CTCs),这类细胞与远处转移和不良预后显著相关。而CytoSorter?等微流控过滤装置则通过物理特性筛选CTCs,在保持高捕获效率的同时避免抗体依赖的偏倚。

ctDNA检测技术突破

ctDNA片段长度通常为160-200bp,仅占cfDNA总量的0.01%-90%。其检测核心在于区分体细胞突变(如TP53/PIK3CA)与正常DNA。

Guardant360 CDx采用NGS技术覆盖800+基因组靶点,尤其擅长识别PIK3CA突变,指导alpelisib等靶向药物使用。其甲基化分析模块可有效规避克隆造血的信号干扰。

FoundationOne?液态活检则通过105基因panel全面解析单核苷酸变异(SNVs)、拷贝数变异(CNAs)等,在IMAGE II研究中证实其基因组信息量超越传统组织活检。

Signatera检测的创新性在于采用MTM/ml(平均肿瘤分子数)指标,研究发现当ctDNA肿瘤分数(TF)≥1%时,驱动突变检出的一致性从63%跃升至98%,为治疗决策提供关键阈值。

临床应用全景

早期筛查
ctDNA中PIK3CA/TP53突变和NKX2-6等基因甲基化模式,在BIRADS 5类、淋巴结阳性患者中检出率显著升高。c-TRAK TN试验证实ctDNA可指导三阴性乳腺癌(TNBC)的辅助治疗决策。

疗效预测
PALOMA-3研究显示,palbociclib治疗15天后PIK3CA ctDNA水平下降与无进展生存期(PFS)延长相关。MONALEESA试验中,基线ctDNA高TF和TP53突变患者预后较差,而ZNF217变异者对ribociclib更敏感。

耐药监测
BOLERO-2试验揭示ESR1突变导致芳香化酶抑制剂耐药,而PADA-1研究开创性地依据ctDNA中ESR1突变动态调整治疗方案,将临床干预节点提前至影像学进展前。

挑战与展望

当前技术面临CTCs低丰度(1-10细胞/109血细胞)和ctDNA早期疾病检出灵敏度不足的瓶颈。肿瘤时空异质性导致约17%的临床试验因检出率不足终止。未来方向包括:

  1. 微流控芯片与单细胞测序联用提升CTC捕获效率
  2. 甲基化特征谱增强早期ctDNA信号
  3. 人工智能整合多组学数据解析克隆进化

正如作者强调,液体活检正从补充诊断向临床决策核心工具转变,其与组织活检的协同应用将重塑乳腺癌全程管理范式。

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