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本综述系统梳理循环肿瘤细胞（CTCs）分离与分型技术，涵盖免疫富集、物理特性筛选及微流控平台等主流策略，并探讨单细胞分析、人工智能融合等前沿方向，为肿瘤液体活检提供技术框架与临床转化视角。
循环肿瘤细胞：从“捕获”到“读懂”的科技跃迁
在癌症这场无声的战役中，循环肿瘤细胞（CTCs）如同悄然潜入血液的“侦察兵”——它们从原发肿瘤脱落，携带转移的致命密码。然而，这些细胞在血液中“万里挑一”（每毫升血仅1-10个），且形态多变，如何精准捕获并解读其信息，成为液体活检领域的“圣杯”之战。
一、CTC分离技术：从“钓鱼”到“筛沙”的进化
免疫富集：精准的“分子钩”
传统方法如CellSearch系统（FDA首个批准的CTC检测平台）像“磁铁钓鱼”：用EpCAM抗体标记肿瘤细胞，再通过磁珠富集。但肿瘤细胞会“伪装”——上皮-间质转化（EMT）导致EpCAM表达下降，造成漏检。为此，科学家开发了多靶点策略：如AdnaTest同时靶向EpCAM/HER2，或使用仿生肽（如靶向LAPTM4B的肽段）捕获不同表型CTC。
物理筛选：无标记的“智能筛”
CTC比血细胞“个头大”（12-25μm），基于尺寸的筛选应运而生。MetaCell系统用8μm滤膜“筛”出CTC，而螺旋微流控芯片则利用流体惯性，让大细胞“漂”向特定通道。更巧妙的是，科学家还利用细胞“软硬”差异：肿瘤细胞比白细胞更“软”，通过微通道挤压时变形程度不同，实现分离。
微流控平台：实验室里的“微型工厂”
微流控技术将分离、检测集成到芯片上，如PANDA芯片可无标记捕获CTC团簇，Hydro-Seq系统则用“水动力陷阱”实现单细胞RNA测序。这些“芯片实验室”甚至能模拟肿瘤微环境，让CTC在培养中“原形毕露”。
二、分型技术：从“数细胞”到“读基因”的跨越
单细胞测序：解码CTC的“身份档案”
通过单细胞全外显子测序，科学家发现CTC携带与原发肿瘤相同的基因突变（如肺癌EGFR突变）。更惊人的是，CTC还藏着“生存秘籍”——转移性CTC常激活WNT通路，或高表达耐药基因（如乳腺癌ESR1突变）。
功能分析：让CTC“活起来”
新技术让CTC在体外“复活”：如代谢标记技术用荧光物质追踪CTC能量代谢，发现高转移CTC“胃口更好”；3D培养技术则让CTC形成“微肿瘤”，用于药物敏感性测试——这为“试药于皿”的精准治疗提供了可能。
三、临床挑战：从“技术秀”到“救命术”的鸿沟
尽管技术突飞猛进，CTC检测仍面临三大“拦路虎”：
- 1.
标准缺失：不同平台定义“CTC阳性”标准不一，如CellSearch与ISET系统检测结果差异达30%；
- 2.
异质性难题：同一患者CTC可能同时存在上皮型、间质型和干细胞型，单一技术难以“一网打尽”；
- 3.
临床转化瓶颈：多数研究样本量小，且缺乏长期随访数据验证预后价值。
四、未来方向：AI驱动的“智能液体活检”
前沿技术正突破传统局限：
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纳米材料革命：金纳米颗粒修饰CTC增加密度差异，仿生膜包裹磁珠减少白细胞吸附；
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人工智能赋能：深度学习算法可识别CTC形态特征，预测转移风险；
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多组学融合：结合CTC基因组、蛋白质组数据，构建“肿瘤转移预警系统”。
正如综述所言，CTC研究已从“证明存在”迈向“功能解析”，未来或将成为癌症早筛、疗效监测的“标准配置”——当技术能捕捉血液中每一粒“肿瘤沙粒”，并读懂其携带的转移密码，人类离战胜癌症或许又近了一步。
