综述：循环肿瘤细胞来源类器官的研究进展、应用与未来

这篇综述系统总结了循环肿瘤细胞(CTC)来源类器官(CTCO)的最新研究进展，重点阐述了CTC分离富集技术(如微流控芯片)、3D培养体系优化策略(如缺氧条件模拟)，及其在肿瘤转移机制研究(EMT过程)、个体化药物筛选(PDX模型构建)和精准医疗(液体活检应用)等领域的转化价值，为肿瘤学研究提供了创新性技术平台。

　　

循环肿瘤细胞来源类器官：解码肿瘤转移的活体模型

2 循环肿瘤细胞的生物学特性

CTC是从原发灶脱落后进入血液循环的恶性细胞，具有高度异质性。其表面标志物随肿瘤类型变化：乳腺癌CTC高表达EpCAM和CK，而经历上皮-间质转化(EMT)的CTC会下调EpCAM并上调N-cadherin等间质标志物。CTC与微环境相互作用是其转移关键——中性粒细胞通过VCAM-1黏附促进CTC外渗，血小板通过TGF-β信号增强转移潜能，而CTC簇(≥3个细胞)因表观遗传特征具有更强转移能力。

3 CTC分离富集技术

当前技术主要基于物理特性(密度梯度离心)和生物标志物(EpCAM/CD45)。创新性微流控芯片通过Dean流分选原理实现无标记分选，如ClearCell FX系统利用CTC与血细胞尺寸差异实现高效分离。诊断性白细胞去除术(DLA)可处理4.5-25L血液，结合CD45抗体阴性富集使前列腺癌CTCO培养成功率提升至35%。

4 类器官培养方法

缺氧环境(4% O₂)和3D支架是培养关键：

• 基质胶培养：CRC来源CTCO在含EGF/bFGF的基质胶中展现混合EMT表型

• 仿生支架：eSelect系统采用二氧化硅/PMMA二元胶体晶体支架

• 免疫共培养：Alvetex多孔支架中CTC与PBMC共培养可维持20代以上

添加特定因子可显著提升成功率：NRG1通过激活HER3下游AKT通路维持乳腺癌CTC存活，而ROCK抑制剂Y27632可抑制凋亡。

5 不同癌种的CTCO特征

• 结直肠癌：EMT混合表型CTCO对Survivin抑制剂敏感性增强

• 胃癌：EpCAM^?亚群形成神经内分泌型类器官，对放疗敏感

• 小细胞肺癌：微流控分选的CTC保持PD-L1表达特征

• 乳腺癌：NRG1-FGFR1通路交叉激活导致靶向耐药

• 前列腺癌：AR-V7变异CTCO可预测内分泌治疗耐药

6 应用前景与挑战

CTCO在基础研究中可模拟转移级联反应，在转化医学中已实现：

• 药物敏感性预测：胰腺癌CTCO药敏结果与临床疗效高度一致

• 耐药机制解析：通过纵向培养发现铂类耐药与肿瘤异质性评分相关

• 液体活检升级：将CTC检测转化为功能性模型

当前瓶颈在于CTC捕获效率低(尤其EMT型CTC)和培养体系标准化不足。未来需开发：

1. 1.

   整合捕获系统提高纯度

2. 2.

   类器官芯片实现动态培养

3. 3.

   多组学验证平台