最新：循環腫瘤細胞臨床應用與實險室檢測專家共識

摘要

循環腫瘤細胞檢測具有非侵入性采樣、可動態反映腫瘤基因譜全貌、提供

腫瘤患者疾病狀態相關的實時信息等優勢，在腫瘤臨床診療中的應用價值

受到越來越多關注。在精準醫療的時代背景下，為規范循環腫瘤細胞檢測

的合理應用，中華醫學會檢驗醫學分會分子診斷學組邀請多學科專家針對

循環腫瘤細胞檢測的臨床應用、檢測技術及質量管理中的關鍵問題進行討

論并推出相關共識。

循環腫瘤細胞(circulatingtumorcells,CTC)是指從腫瘤病灶(原發灶

或轉移灶)脫落并進入外周血液循環的腫瘤細胞[1],在腫瘤轉移過程中

發揮重要的作用。CTC檢測是推動腫瘤精準診療的液體活檢新技術，與侵

入式組織活檢相比，CTC檢測具有樣本易獲取、可提供動態監測信息的優

點；與另一液體活檢標志物循環腫瘤核酸(circulatingtumorDNA,

ctDNA)相比，CTC為完整腫瘤細胞，攜帶有腫瘤細胞的多組學信息(基

因組、轉錄組、蛋白組、代謝組等)，且利用活細胞CTC可實現體外腫瘤

細胞形態和功能的分析[計數、分子分型及下游分析在腫瘤療效

2]0cTC

評價、預后評估與輔助治療決策中有廣闊的應用前景。

CTC檢測技術發展迅速，其在腫瘤臨床診療中的應用價值也越來越受關注,

但目前尚無統一的CTC檢測技術行業標準和應用指南，業界對該技術的臨

床適用場景、檢測流程及質量管理等方面仍有困惑。為規范CTC檢測在臨

床診療中的合理應用，中華醫學會檢驗醫學分會分子診斷學組針對上述問

題廣泛征集檢驗、病理、臨床和基礎研究專家的意見并形成共識。專家組

后續將根據相關領域的研究進展適時修訂此共識，以適應臨床應用的最新

需求。本共識主要分為CTC的臨床應用及前景、CTC實驗室檢測技術與

質量管理兩大部分。

CTC的臨床應用及前景

1869年病理學家JohnAshworth首次在轉移性癌癥患者血液中發現與原

發腫瘤相似的腫瘤細胞，并提出循環腫瘤細胞的概念。隨著生物醫學技術

的發展,CTC檢測的內涵不斷豐富，針對CTC數量、分子分型、下游應

用及單細胞特征的分析，在腫瘤精準診療中的應用受到越來越多關注。

一、CTC計數的臨床應用

大量臨床研究表明CTC計數在多種腫瘤的療效評價和預后評估中有重要

價值。例如，與基線CTC<5個〃.5ml全血的轉移性乳腺癌患者相比，

CTC>5個〃.5ml全血的患者在內分泌治療和化療后中位無進展生存期

［progression-freesurvival(PFS):7.0個月比2.7個月］和總生存期

［overallsurvival(OS):18.0個月比10.1個月］較短［3｝一項針對

6825例乳腺癌患者的薈萃分析表明，CTC計數對早期乳腺癌［PFS:

HR=2.86（95%CI2.19-3.75）;OS:HR=2.78（95%CI2.22-3.48）］

和轉移性乳腺癌（PFS:HR=1.78,95%CI1.52~2.09;OS:HR=233,

95%CI2.09-2.60）均有良好的預后價值［41聯合基線/治療后CTC數

量和其他臨床病理指標可提高乳腺癌預后預測的準確性［5］0cTC計數對

前列腺癌［61結直腸癌［7］肝癌［8］等腫瘤的療效評價和預后價值

也在多中心臨床研究中得到證實。此外，CTC數量的動態變化在提示疾病

進展和治療效果方面有重要價值。研究表明，肝移植術前CTC陰性、術后

CTC升高的肝癌患者與術前CTC陽性、術后CTC陰性的患者相比復發風

險較高（49.2%比22.1%）［9L在轉移性前列腺癌的前瞻性、隨機、多

中心臨床m期研究（n=6081）中發現，基線CTC>1個/7.5ml全血、治

療13周后CTC<1個/7.5ml全血與前列腺特異性抗原prostatespecific

antigen,PSA）反應率（PSA下降30%、50%和70%）比較，具有更準

確的療效評價能力［10］；而〃CTC進展"（基線CTC<5個〃.5ml全血、

治療后CTC>5個〃.5ml全血）患者較未發生CTC進展的患者中位OS

明顯縮短（15.1個月比27.1個月，HR=3.4,P<0.001）［11L

美國食品藥品監督管理局已批準CTC計數用于轉移性乳腺癌、前列腺癌和

結直腸癌的預后評估（CellSearch法?）,其提示不良預后的CTC預測值

分別為5、5、3個/7.5ml全血。多項腫瘤診療指南和專家共識也納入了

CTC在腫瘤療效評價和預后評估中的應用，包括中國臨床腫瘤學會（CSCO）

乳腺癌診療指南（2019年版）［12］原發性肝癌診療規范（2019年版）

［131肝細胞癌生物標志物檢測及應用專家共識［141循環腫瘤細胞檢

測在結直腸癌中的應用專家共識（2018）［151液體活檢在臨床腫瘤診

療應用和醫學檢驗實踐中的專家共識［16］等。值得注意的是,由于CTC

檢測方法眾多，實際應用時應結合具體腫瘤類型和所選檢測方法確定合適

的療效評價和預后評估閾值。

此外美國癌癥聯合委員會在AJCC腫瘤分期手冊（201077版和2018-v8

版）中新增了以CTC為依據的cMO（i+）分期，提示CTC在腫瘤轉移和

分期中的重要作用。cMO（i+）分期定義為咯床未出現轉移癥狀和影像學

轉移證據的M0期（cMO）患者在外周血中檢出CTC、或在骨髓、淋巴結

中檢出腫瘤細胞［17,181研究表明CTC數量與乳腺癌、前列腺癌、肺

癌等腫瘤的臨床病理特征顯著相關（如腫瘤大小、分期、轉移等），基線

CTC數量升高提示較差的腫瘤臨床病理特征［19,20,21LCTC數量檢測

可輔助肺部良惡性結節的鑒別診斷，且可作為術前評估肺腺癌侵襲性的獨

立因素,從而指導手術方式的選擇［221同時,聯合CTC計數和影像學

特征、病理學評分或血清學腫瘤標志物有助于提高腫瘤轉移診斷的準確性

［23,24,25L但相比于轉移性腫瘤患者，早期腫瘤患者中CTC的檢出

率較低［26］,因此CTC計數直接用于腫瘤早期診斷的敏感度較低［27L

共識1:CTC計數可用于乳腺癌、前列腺癌、結直腸癌、肝癌等實體腫瘤

的療效評價和預后評估，應結合具體腫瘤類型和CTC檢測方法選擇合適的

判斷閾值；追蹤手術前后或綜合治療過程中CTC的動態變化可為腫瘤療效

評價和預后評估提供實時監測信息。

共識2:CTC計數可提示腫瘤轉移風險和輔助腫瘤分期，聯合CTC計數和

影像學、病理學、血清學特征參數有助于更準確地評估腫瘤狀態和疾病進

展；不建議單獨以CTC計數作為腫瘤早期篩查和診斷的工具。

二、CTC分子分型的臨床應用

隨著對CTC認識的深入和臨床應用需求的發展，CTC檢測逐步從單純細

胞計數發展為細胞計數結合分子分型的綜合分析。CTC是異質性的細胞群

體，針對CTC的蛋白、DNA、RNA分子水平的分型分析可以表征腫瘤進

化和治療過程中的生物學特征，從而為全面評估腫瘤狀態、精準制定治療

方案提供重要的實時信息。CTC分子分型主要包括療效預測標志物分型、

上皮-間質轉化分型、功能特性分型等。

1.療效預測標志物分型：前瞻性、多中心臨床研究表明CTC-雄激素受體變

異體7(androgenreceptorvariant7,ARV7)陽性與轉移性去勢抵抗

前歹U腺癌(metastaticcastrationresistantprostatecancer,mCRPC)

新型內分泌治療(阿比特龍/恩雜魯胺)耐藥有關，基線CTC-ARV7陽性

與mCRPC新型內分泌治療后更短的PFS及OS獨立相關[28];

CTC-ARV7陽性患者更易從紫杉烷化療中獲益,而CTC-ARV7陰性患者

接受新型內分泌治療的生存期優于接受紫衫烷化療(中位OS:19.8個月

比12.8個月)[29因此，美國國家綜合癌癥網絡(national

comprehensivecancernetwork,NCCN)前列腺癌指南(2019-v2版)

推薦CTC-ARV7檢測用于輔助mCRPC新型內分泌治療方案的選揖30L

人表皮因子生長受體2(humanepidermalgrowthfactorreceptor2,

HER2)是乳腺癌靶向藥的療效預測標志物。CTC與腫瘤組織HER2表達

存在異質性，研究表明，組織HER2表達陰性、但HER2+CTC數量升高

的轉移性乳腺癌患者仍能從HER2靶向治療中獲益；治療后HER2+CTC

數量下降(<2個/7.5ml全血)患者的PFS較HER2+CTC持續22個/7.5

ml全血患者顯著延長(11.7周比2.0周)[31]此外，CTC與原發腫瘤

的雌激素受體(estrogenreceptor,ER)和孕激素受體(progesterone

receptor,PR)表達也不完全一致，CTC中ER或PR表達降低可能導致

乳腺癌患者內分泌治療效果不佳。因此，CTC的HER2、ER、PR分型可

為晚期乳腺癌疾病進展時的治療決策優化提供實時參考信息。其他常見

CTC療效預測標志物分型包括EGFR、KRAS、BRAF、PIK3cA基因突變、

ALK、ROS1基因重排等[32],根據其在CTC中的表達可輔助預判相應

靶向藥的療效，從而提供用藥指導。

PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑近年來發展迅速腫瘤細胞PD-L1表達可

預測其療效。腫瘤組織PD-L1檢測陽性率低、受時間和空間異質性影響較

大,CTC的PD-L1分型檢測有望成為實時監測免疫治療反應的替代方案。

研究表明，晚期非小細胞肺癌患者CTC的PD-L1陽性檢出率顯著高于腫

瘤組織(83%比41%)[33]與陰性患者相比，檢出PD-L1陽性CTC的

肺癌患者術后無瘤生存期(disease-freesurvival,DFS)較短(24.5個

月比16.7個月）［34L基線時高表達PD-L1的CTC水平可作為篩選患者

進行PD-1/PD-L1阻斷療法的預測因子，高表達PD-L1CTC組患者的疾

病控制率遠高于低表達PD-L1CTC組（64%比14%）,且檢測PD-L1陽

性CTC的動態變化可以指示早期治療效果［35LCTC中PD-L1分型與

腫瘤組織PD-L1表達差異的分子機制及其在肝癌等其他腫瘤類型中的應

用價值仍有待進一步研究。

2.上皮一間質轉化分型：上皮一間質轉化（epithelial-mesenchymal

transition,EMT）是腫瘤細胞獲得侵襲和轉移能力的關鍵生物學過程，

EMT在CTC的產生、釋放和轉移灶的形成中發揮重要作用。CTC上皮標

志物表達在EMT過程中會發生下調、甚至消失，根據EMT標志物的表達

可將CTC分為上皮型［表達E鈣黏著蛋白、上皮細胞黏附分子（epithelial

celladhesionmolecule,EpCAM\細胞角蛋白（cytokeratin,CK）

等1間質型CTC（表達N鈣黏著蛋白、波形蛋白、snail蛋白等1混合

型CTC（同時表達上皮和間質標志物\一項大樣本中國結直腸癌臨床研

究納入1203例不同分期的結直腸癌患者發現混合型CTC和間質型CTC

數量隨腫瘤進展顯著增加（間質型CTC在非轉移、淋巴結轉移和遠處轉移

患者中的檢出率分別為45.8%、67.1%和72.3%）［36］,表明CTC-EMT

分型可提示結直腸癌轉移和輔助臨床分期。有研究證實肝癌CTC從原發病

灶脫落進入外周靜脈時發生EMT過程,且CTC分子表型的時空異質性與

肝癌患者術后肝內復發及肺轉移密切相關［37L與術前CTC數量低、間

質型/混合型CTC陰性的肝癌患者相比，術前CTC數量高、間質型/混合

型CTC陽性的患者肝切除術后DFS較短（36個月比16個月），且肝外轉

移較多（28.2%比60.5%）［38,39］;提示CTC的EMT分型有助于術前

治療效果評估和輔助手術方式決策。間質型CTC對乳腺癌［401前列腺

癌［41］、肺癌［42］等腫瘤療效評價和預后的應用價值均有臨床研究報

道。

3.功能特性分型：腫瘤細胞具有無限增殖和能量代謝異常等生物學特點，

依據腫瘤細胞區別于正常細胞的功能特，性進行CTC分型有助于鑒定CTC

的生物學活性和轉歸，從而為腫瘤的病情評估和病程監測提供更豐富的信

息。腫瘤干細胞與腫瘤進展密切相關，通過膽瘤干性標志物可篩選惡性程

度高的CTC亞型。最近有研究表明高表達腫瘤干性標志物八聚體結合轉錄

因子（octamer-bindingtranscriptionfactor4,OCT4）的CTC亞型在

肌層浸潤型膀胱癌中的陽性率顯著高于非肌層浸潤型膀胱癌（65.2%比

32.1%）［43L約75%肺癌患者可檢出OCT4B日性CTC,高表達OCT4

的CTC亞型更易出現在晚期和轉移性肺癌患者［44L其他腫瘤干性標志

物如CD133、CD44陽性的CTC亞型也被發現與乳腺癌、肝癌等腫瘤的

轉移風險、化療耐藥和不良預后密切相關［45,461

代謝重編程在促進腫瘤轉移中發揮關鍵作用，腫瘤細胞的代謝特征可為

CTC功能分型提供新思路。基于糖代謝標志物（磷酸甘油酸激酶1/葡萄糖

-6-磷酸脫氫酶）的CTC分型在提示前列腺癌遠處轉移方面具有重要價值,

聯合高代謝型CTC和tPSA、Gleason評分可有效輔助診斷前歹I」腺癌轉移

（受試者工作特征曲線下面積為0.904）［25LCTC糖代謝分型可提高乳

腺癌遠處轉移診斷的特異性（高代謝型CTC91.3%,CTC總數71.8%）,

且高代謝CTC升高提示患者PFS縮短，表明CTC糖代謝分型可作為乳腺

癌轉移和預后的生物標志物［471也有學者研究了CTC脂代謝標志物半

乳糖甘酶（galactosecerebroside,GALC）分型與肺癌進展與預后的相

關性，發現80.6%的非小細胞肺癌患者可檢出GALC陽性CTC,且術后發

生轉移患者檢測陽性率明顯高于未轉移患者（100%比68%）［48L目前

CTC功能特性分型研究仍處于探索階段，從研究到應用的轉化還需要更充

分的臨床研究證據支持。

共識3:CTC分子分型可為全面評估腫瘤狀態和腫瘤精準診療提供重要的

實時信息；基于治療靶標的CTC分型分析有助于提示藥物療效從而指導治

療決策,如ARV7（前列腺癌內分泌治療\HER-2/EGFR/KRAS（靶向用

藥\PD-L1（免疫治療）等。

共識4:CTUEMT分型的臨床應用價值在多種腫瘤類型研究中得到證實，

結合CTC計數和EMT分型及其動態變化可輔助腫瘤分期、復發風險評估

及預后預測；針對腫瘤細胞干性和代謝特征的CTC功能分型有助于反映

CTC的生物學轉歸和疾病的發展,是未來泛癌種CTC分子分型發展的前

沿方向。

三、CTC存在形式分析的臨床應用

CTC可能以單個細胞、CTC簇、CTC與其他血液成分聚集成團等形式存在

于血液循環中。由于富集過程中細胞團被破壞或CTC抗原表位被隱藏,大

多數CTC富集設備可能難以檢出CTC細胞團。研究表明,盡管這些以細

胞團形式存在的CTC亞型相對少見，但其轉移潛能遠大于單個CTC

（20~50倍）［49,501CTC與白細胞、血小板、巨噬細胞等聚集成團對

調節血液微環境、建立新的轉移灶有重要意義，例如中性粒細胞可通過細

胞間黏附分子-1與CTC結合增強CTC對自然殺傷細胞的免疫殺傷抵抗，

從而促進CTC的免疫逃逸［51］;血小板與CTC結合有助于CTC抵抗物

理剪切和免疫殺傷，并且血小板可釋放可溶性介質誘導CTC對內皮細胞的

黏附和向組織內遷移，進而促進腫瘤轉移［52L

物理學分離方法由于不依賴特定標志物，比生物學分選方法更易檢出CTC

細胞團［53L有研究通過基于物理特征分離的富集技術（膜過濾方法）

在乳腺癌患者有效檢出CTC-白細胞團（CTC-WBC\與CTC數量25個

/7.5ml全血患者相比，檢出CTC-WBC患者的PFS較短［50］;且

CTC-WBC的EMT表型可提示乳腺癌骨轉移、淋巴結轉移的風險及不良

預后［54L此外，CTC-WBC數量與肝癌的腫瘤大小和數量、脈管癌栓、

BCLC分期、AFP水平和CTC總數相關，并可獨立預測肝癌患者DFS和

OS［55；CTC細胞團的形成影響了局部的腫瘤轉移微環境，其對腫瘤轉

移和疾病進展的提示意義優于單個CTC,但由于其數量比CTC更少,CTC

細胞團在更多腫瘤中的應用價值仍有待進一步研究。

共識5:CTC有多種存在形式，包括單個細胞、CTC簇或CTC與其他血液

成分（白細胞、血小板、巨噬細胞等）聚集成團，CTC細胞團檢出率的提

高有賴于檢測方法的進一步優化；分析CTC的存在形式有助于揭示CTC

與循環中血細胞、免疫細胞的相互作用，闡明CTC免疫逃逸和轉移播散的

機制，是CTC檢測領域重要的探索方向。

四、CTC下游分析的臨床應用

CTC攜帶腫瘤細胞的豐富分子信息，CTC下游分析（CTC體外培養、單細

胞測序等）具有廣闊的應用前景。近年來已有文獻報道成功建立乳腺癌、

結直腸癌、肺癌的CTC細胞系［56,57,581CTC體外培養可擴增血液

中稀有腫瘤細胞的數量，通過PCR等技術分析CTC細胞系中腫瘤驅動基

因和藥物靶點基因的表達，可為腫瘤發生機制研究和臨床用藥提供指導信

息。此外，利用CTC細胞系構建人源腫瘤異和移植模型進行轉移靶器官預

測和藥敏實驗［59］對揭示腫瘤轉移機制和耐藥機制具有重要意義，有助

于推動腫瘤個體化治療的發展。

由CTC群體分析走向單細胞分析是腫瘤精準珍療時代下CTC檢測的發展

趨勢。高通量測序研究表明，CTC攜帶的基因突變信息與非小細胞肺瘍患

者原發灶腫瘤細胞的基因信息一致性為79%,但與該患者10個月后出現

的轉移灶腫瘤細胞的基因突變信息一致性達91%,提示CTC的單細胞高

通量測序可提供更準確的腫瘤進展和轉移信息［60［分析CTC的單細胞

突變圖譜和拷貝數變異模式對療效預測和預后評估有重要價值［61,62］,

如與CTC突變率高的小細胞肺癌患者相比，CTC突變率低的患者化療后

PFS及OS顯著延長［611此外，通過CTC單細胞測序有可能提前獲得

轉移灶的基因信息、發現新的耐藥機制和治療靶點［59,631目前，由

于CTC數量稀少、檢測過程中細胞活性容易受損等因素導致CTC單細胞

測序的技術要求較高，限制了CTC單細胞測序的擴大應用。隨著分析技術

的不斷進步和更多臨床研究的探索，未來CTC單細胞分析的應用前景將更

為廣闊。

共識6:CTC體外培養、單細胞測序等下游分析是CTC檢測領域的前沿方

向，也是精準醫學時代CTC臨床應用的重要趨勢；未來CTC檢測技術的

進步應著重突破CTC單細胞測序的瓶頸問題,探索單細胞CTC高保真核

酸擴增及文庫構建等創新技術，以促進CTC單細胞分析的發展和應用。

CTC實驗室檢測技術與質量管理

CTC具有數量稀少［血液中CTC與有核細胞數量比值為1：(105~107)］

［641半衰期短(1~2.4h1存在多種亞型等特點，為CTC實驗室檢測

帶來了挑戰。準確可靠的CTC檢測結果需要系統性、標準化的質量管理體

系來保障。本部分主要討論CTC檢測技術(分離與富集技術、鑒定與分析

技術)的原理、特點及質量管理。

一、CTC檢測技術

(-)CTC分離與富集

CTC檢測的一般策略包括CTC分離與富集、鑒定及下游分析。CTC分離

與富集是指將CTC與血細胞和其他血液成分有效分離的過程。文獻報道及

目前國內檢測公司提供的技術平臺很多，根據其技術原理主要分為依賴特

定標志物的生物分選法和不依賴特定標志物的物理分離法兩大類［65,66L

生物學分選將特定標志物抗體或核酸適配體等附著至微柱、微孔或磁性設

備，通過抗原抗體結合原理實現CTC分離與富集，可分為陽性富集和陰性

富集兩種。陽性富集法主要通過CTC捕獲抗體正向富集CTC,該方法富

集純度較高，但由于CTC具有異質性，這類方法可能導致部分CTC的漏

檢，例如依賴EpCAM抗體磁珠的富集方法炬以捕獲EpCAM表達下調甚

至消失（發生EMT時）的CTC亞群［671目前尚無普適性的腫瘤細胞

標志物，因此難以避免CTC漏檢現象。選擇腫瘤類型特異的標志物抗儂如

前列腺癌PSA、乳腺癌HER2、肺癌MUC1等）［65］或采用多種抗體復

合物有助于提升富集效率［53L陰性富集法主要采用CD45和CD61去

除白細胞、巨噬細胞和血小板實現負向篩選，可降低CTC抗原表達下調或

消失導致的檢測假陰性風險［53L但該方法分離純度相對較低，對后續

CTC鑒定與分析技術靈敏度和特異度的要求較高。

物理學分離方法是指通過CTC區別于其他細胞的物理學特征如大小、空度、

力學及電學特征等進行CTC分離和富集。基于細胞大小分離是指根據CTC

體積顯著大于白細胞的特點、采用固定孔徑的濾膜進行分離。密度梯度離

心法根據CTC與白細胞密度及體積等沉降系數差異對CTC進行分離。電

學特征分離法根據電荷、導電性等特征差異進行CTC分離與富集。微芯片

法主要截留體積更大、不易變形的CTC,微流控法利用特定條件下不同細

胞大小、密度、變形性等流體力學差異進行CTC富集。物理學分離的優勢

是不依賴特定標志物，有利于檢出抗原表達異質型CTC和抗原未知的CTC

亞型，但也可能存在分離純度較低、容易漏檢部分體積較小的腫瘤細胞等

不足[65[

不同技術方法各有其特點和局限性[65,66](表1),實驗室應結合應用

目的和后續鑒定與分析的要求選擇合適的方法，例如小細胞肺癌CTC分析

時避免選用常規的基于細胞大小分離的方法、當后續分析對細胞活性要求

較高時避免選用需要固定細胞的富集方法等。也有技術同時結合生物分選

和物理分離兩種原理，以期提高CTC分離富集的效率和純度，但同時可能

帶來處理時間延長、步驟繁多等問題，增大了其在臨床實驗室應用的難度,

未來仍需發展更多簡便、高效的CTC分離富集創新技術。

共識7:不同CTC分離與富集技術各有優缺點，實驗室應結合應用目的和

后續鑒定與分析的要求選擇合適的方法；實驗室應在充分評估所選方法的

檢測效能的基礎上開展CTC分離與富集。

(-)CTC鑒定與分析

CTC鑒定是指通過分子生物學手段對富集的CTC進行特異性識別和判讀,

CTC分析則是進一步解析CTC的形態、功能、分子表達等特征。富集分

離后可利用蛋白質、RNA、DNA表達差異以及腫瘤細胞功能差異對CTC

進行鑒定與分析。

在蛋白層面主要利用適配體或抗體檢測腫瘤細胞中的特異蛋白，如采用適

配體技術和靶向PCR檢測腫瘤細胞表面葉酸受體的表達可間接反映CTC

的水平，具有高回收率和高敏感性的優勢［21］,是國家藥品監督管理局

批準的首個肺癌CTC檢測方法。免疫熒光法通常采用上皮細胞特異性CK

抗體（CK8、CK18、CK19I白細胞抗原CD45抗體和核染料DAPI標記

CTC,CK陽性、DAPI陽性、CD45陰性，且細胞較大、形態完整的細胞

被判別為CTCO但由于良性上皮細胞也可能呈CK陽性［68］,該方法可

能出現假陽性結果。此外，EMT可引起抗原表達水平降低，使用單一抗體

可能影響檢測靈敏度。應根據癌癥類型優化檢測蛋白標志物的選擇，同時

采用陰陽性對照有利于提升免疫熒光法的檢測特異性和靈敏度。流式細胞

術則通過特異性抗體靶向腫瘤細胞進行快速檢測，可同時實現多通道檢測,

但其靈敏度較低，且需要大量待分析細胞［69L

在RNA層面可利用熒光定量PCR、RNA-熒光原位雜交等技術分析CTC

的mRNA及微小RNA的表達。熒光定量PCR法是基于基因轉錄水平對

細胞進行鑒定的方法，根據腫瘤類型選擇不同核酸組合方式對多個基因標

志物進行檢測，可顯著提高CTC的檢測靈敏度［70］在DNA層面上，

不同于免疫熒光法易受CTC抗原表達量異質性的影響，基于染色體核型異

常鑒定CTC的熒光原位雜交法可檢出CK和EpCAM表達下調的CTC類

型［71］,但需注意腫瘤細胞染色體拷貝數分布具有異質性，且良性血管

內皮細胞也可能出現染色體核型異常，應根據癌癥類型采用特定探針組合

以提高檢測準確性。也可利用靶向PCR、DNA測序等分析CTC的基因突

變，如二代測序技術可檢出未知突變；單細胞測序技術在克服CTC異質性

方面有明顯的優勢，通過單細胞水平的CTC全基因組分析有助于揭示腫瘤

轉移及耐藥的分子機制［72］但CTC測序分析方法對設備及人員的要求

較高，目前仍有待技術進一步完善以適應臨床需求。

此外，一些基于腫瘤細胞功能學差異（分泌功能、代謝功能等）的新技術

能夠在不損傷CTC的情況下實現CTC的鑒定與分析。這類方法可避免由

細胞固定、染色、雜交等處理導致的細胞結構及成分的破壞，可滿足CTC

下游分析和應用對細胞活性的要求，成為CTC檢測分析的新方向。上皮免

疫斑點法通過檢測活的腫瘤細胞特異分泌的抗體或細胞因子，可在單細胞

水平上檢測有活性的CTC［73L利用CTC線粒體活躍的特點設計聚集誘

導發光熒光探針可標記代謝活躍的活性CTC,從而實現CTC的無損鑒定

［74L利用腫瘤細胞糖代謝特征（葡萄糖高攝取、關鍵代謝酶HK2活性

高）可實現高通量的CTC鑒定與單細胞分析［75,76L利用針對CTC膜

蛋白的抗體或適配體并結合可在溫和的生理條件下運行的核酸等溫擴增

技術，可實現CTC的無損定量分析［77,78L但目前不同鑒定及分析方

法的結果表述方式不盡相同，檢測結果之間難以相互比較，實驗室在開展

檢測前應進行充分的性能評估。

共識8:CTC鑒定與分析技術的選擇應綜合考慮上游分離富集技術的特點

和下游應用的目的，根據腫瘤類型選擇合適的標志物可提高CTC檢測的準

確性，結合細胞功能特征分析可豐富CTC檢測的層次以適應臨床診療的多

種需求；實驗室應在充分評估所選方法分析性能的基礎上進行CTC鑒定與

分析。

二、CTC實驗室檢測的質量管理

良好的質量控制(質控)是保障檢測結果準確可靠的基礎。CTC檢測和分

析具有重要的臨床價值，如何完善CTC檢測質控以確保CTC檢測結果準

確性是重大挑戰。因此，亟需推進檢測流程標準化、建立嚴格的質量管理

體系,以規范CTC檢測的臨床應用與結果解讀。

(-)分析系統性能驗證

實驗室對CTC檢測過程中所需試劑和耗材的選擇，應首先考慮經國家藥品

監督管理局醫療器械注冊/備案的試劑與耗材，以確保符合臨床要求；同時

也應兼顧其與檢測設備的兼容性，以確保符合檢測要求。所選的分析系統

使用前必須依照說明書完成相關的性能驗證，驗證參數(針對CTC分離與

富集、鑒定及分析的檢測全流程)包括但不限于回收率、檢測限、精密度

等，并制定標準實驗操作流程(standardoperationprocedure,SOP),

以減少不規范的實驗操作對結果的影響。目前國內外尚無權威的CTC性能

驗證指南，本部分參考《CNAS-GL039分子診斷檢驗程序性能驗證指南》

［79］列舉部分性能參數進行說B月。

1.回收率：通常可利用細胞摻入實驗測定CTC分析系統的回收率及檢測

限［80,81L根據擬開展檢測的腫瘤類型，選擇適宜的腫瘤細胞系進行熒

光預標記，計數一定數量的細胞（根據具體月口瘤類型和分析系統的檢測范

圍確定）加入健康人靜脈血作為模擬血樣，重復檢測3~5次，計算檢測的

細胞數占摻入細胞數的百分比即為回收率。

2.檢測限：將擬開展檢測的腫瘤類型對應的腫瘤細胞系預標記熒光，制成

系列濃度梯度（結合說明書提供的檢測范圍設定）的細胞懸液分別加入健

康人靜脈血作為模擬血樣，通過檢測的腫瘤細胞數量評估分析系統的檢測

范圍和檢測限。

3.精密度：將開展檢測的對應工具細胞預先奧色，根據方法的檢測范圍制

備已知數量（高、中、低濃度）的多份細胞懸液凍存。每次檢測時取一份

細胞懸液加入健康人靜脈血中，制成高、中、低濃度的模擬血樣，重復檢

測各濃度模擬血樣10~20次,或連續檢測各濃度模擬血樣10~20d,評

估檢測系統的批內和批間精密度。

分析系統的性能參數應達到廠家說明書提供的標準，根據文獻報道和實驗

室調研,CTC分析性能驗證時常用的腫瘤細胞系如表2所示,實驗室應根

據采用的檢測技術和擬開展應用的腫瘤類型選擇理化性質相似的細胞系

進行性能驗證。必要時（如涉及實驗室自建方法或操作流程時）還應根據

實驗室自建項目的相關要求進行其他的性能參數確認（如標本穩定性、試

劑穩定性等）［82L根據CTC檢測方法的不同特點可選擇不同的性能驗

證或確認的參數，實驗室可根據實際情況確定所需的最小樣本數。

此外，實驗室在引進性能驗證合格的CTC分析系統后，還應在實際開展

CTC檢測項目之前進行臨床應用前評估（如CTC檢測在不同人群中的陽

性率、CTC臨床參考范圍及截斷值等\由于各實驗室使用的檢測方法、

擬開展的腫瘤類型及應用場景不盡相同，目前尚無法確定統一的CTC參考

范圍和截斷值，建議實驗室參考針對同方法、同癌種的大型臨床研究報道

的結果，并設計相關的臨床試驗確定本實驗室適用的CTC參考范圍和截斷

值。行業內專業委員會可制訂相應的臨床研究計劃，推動各實驗室開展大

規模、多中心臨床研究，以明確同一CTC檢測方法在同一腫瘤特定場景應

用的參考范圍和最佳截斷值。

共識9:實驗室開展CTC檢測前應對所選分析系統進行性能驗證，屬于實

驗室自建方法的分析系統還應根據相關要求進行其他參數的性能確認；應

注意所選CTC分析系統的適用范圍，跨癌種應用時應考慮到不同起源、不

同病理類型腫瘤細胞的理化性質不盡相同，須進行充分的性能驗證和臨床

觀察研究。

（二）分析前質量管理

良好的分析前質量管理是保障檢測結果準確的前提條件。CTC檢測分析前

質量管理主要涉及樣本采集（患者準備、采集要求等）、預處理、保存和

運輸（時間和溫度）等。分析前SOP應涵蓋樣本采集、預處理、保存和

運輸過程的系列標準操作，并對質控變量進行充分的說明和解釋。

1.樣本采集：CTC樣本采集的質控變量應實現標準化，其內容應包括但不

局限于：采血時間、是否禁食、采血時患者體位、采血管類型及抗凝物質

要求、采血部位、采血量等［83L常見的采血管類型包括EDTA-K2抗凝

管、CellSave抗凝管、cfDNA/RNA保存BCT管、ACD采血管等，不同

采血管對CTC保存的時效和穩定性不盡相同［84,85有研究表明

CellSave管用于CTC計數和染色分析時可使血液在室溫下保存72?96h

［86］;CTC-ARV7轉錄物（數字PCR分析）在EDTA-K2或ACD抗凝

血液中可穩定48h,但BCT管中的mRNA在采血后顯著降低且48h后

無法測出［87L建議優先選擇檢測方法配套或推薦的采血管，無明確指

定時可根據檢測目的、檢測時長和保存劑的特點進行選擇，例如需要對

CTC進行計數和形態分析時可選用常規EDTA-K2或CellSave管、需要進

行CTC分子分析時可選用核酸保護效果較好的ACD管等［84,851

外周靜脈血是目前最常用的CTC檢測樣本類型，建議常規采集流程為：肘

部靜脈穿刺采集外周血5?20mI（采血量視檢測方法的要求而定I采血

后立即輕柔顛倒8~10次混勻，防止凝血。需注意的是循環系統中不同部

位CTC之間存在明顯的細胞分布和生物學特征的空間異質性。研究發現,

從肝癌患者外周靜脈、外周動脈、肝靜脈、肝下下腔靜脈和門靜脈采血檢

測的CTC數量、EMT表型和CTC細胞團各有特點，且其在提示肝癌術后

肺轉移和肝內復發方面的臨床價值也不盡相同［37L臨床醫生可根據患

者治療周期、治療方案、研究目的等實際情況選擇相應的采血部位和采血

時間點，但建議治療或研究的全過程中樣本采集條件相對固定，以便于后

續結果的解釋。

2.樣本預處理、保存及運輸應采用標準化試劑盒對CTC樣本進行預處理，

并對樣本預處理、保存和運輸過程中質控變量的變異范圍進行有效追蹤和

管理［85L應嚴格按照相關操作規范執行操作，有效保障標本接收時的

質量。一般建議血液采集完畢后立即送檢，不能立即送檢的標本應低溫保

存（2~8（）,4h內轉移至檢測實驗室進行檢測。到達實驗室后,應檢

查樣本是否存在凝血、脂血等異常情況，對不合格樣本應拒收，不能及時

檢測的樣本應根據檢測目的和采血管特點嚴格控制樣本儲存條件（時間、

溫度I

（三）分析中的質量管理

分析中的質量管理是CTC實驗室檢測質控的核心環節。建議在CTC分離

與富集、鑒定及分析的全過程均引入標準化檢測設備和配套軟件，并建立

完善的標準操作程序和檢測人員的資質管理制度，健全實驗室質控體系，

充分保障檢測結果的準確性。

1.人員培訓與考核：實驗室應配置相關專業背景的技術人員，經理論和操

作實踐的培訓與考核后方可開展CTC項目檢測。操作人員嚴格遵循檢驗設

備及試劑的質量管理體系是檢測結果可靠準確的有效保障。應定期開展操

作人員的項目操作技能考核，包括但不限于自動化檢測設備的使用與維護、

試劑與耗材的標準操作規范、質控相關標準操作步驟的實施等，其中不同

操作人員間對CTC檢測圖像的判斷可能存在較大差異，應定期根據典型和

非典型CTC檢測圖譜開展人員能力比對，以提高檢測結果準確性。另外，

利用整合人工智能圖像識別工具的全自動CTC分離及鑒定系統［88］有

助于減少人員間的操作誤差。

2.試劑/耗材質檢和設備維護：CTC檢測步驟較多,應制定標準化程序對

檢測過程中涉及到的試劑和耗材進行質檢，包括包裝檢查（包裝是否完整、

標識是否清楚、保存條件和有效期是否明確等）和可能影響檢測結果的關

鍵性能參數檢查（依檢測方法的原理和操作而定，例如熒光探針/抗體的有

效性和批間一致性、濾膜的孔徑大小和濾過效率、吸頭的氣密性/準確性/

攜帶污染源等X此外，使用過程中應定期監測和記錄試劑/耗材的保存溫

度和有效期，并定期對所用的儀器設備做維護和保養以充分保障其性能穩

定。

3.室內與室間質控：檢驗項目應設立合理的室內質控以監測樣本檢測的全

部流程，但目前尚無公認適宜的CTC實驗室檢測全程質控物。考慮到不同

CTC檢測平臺應用的儀器設備和試劑各異，應根據不同檢測平臺的關鍵步

驟分別設立合理的質控或定期對使用的設備及試劑耗材進行性能評估。如

分離富集CTC的過程中，對于微流控芯片法，應注意監控泵的流速控制和

每批芯片的均一性；對于膜過濾法，應充分考慮到負壓泵的穩定性、濾過

膜孔徑的大小和均一性等。CTC鑒定的過程中，應監控不同標記探針或抗

體及雜交試劑的質量等。

雖然目前沒有商品化的CTC檢測全程質控品，但對有些步驟建議技術廠家

也能提供適宜的參考品。例如預制備的腫瘤細胞與白細胞混合細胞用片,

可用于評估鑒定試劑性能及技術人員的圖像識別能力。同時，行業內專業

委員會可制定CTC檢測參考物質的研發計劃聯合相關企業積極推動CTC

質控物的開發和商品化。例如，Tommasi團隊的實驗室利用腫瘤細胞系

摻入健康人血樣中構建不同濃度的參考品，在采用相同檢測系統的多個實

驗室開展長期、系統的性能驗證和評估后作為CTC室內質控品使用811

實驗室質控品的構建應注意符合臨床樣本的模擬度(腫瘤細胞類型、大小

及分子特性等)，同時保證性能穩定且數量充足，以滿足長時間檢測分析

的要求。質控品的制備建議由固定的專業人員，在固定的實驗區域培養、

配制和分裝，以減少人為誤差，避免受