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 惡性腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是臨床上實(shí)體惡性腫瘤治療失敗或復(fù)發(fā)的主要原因之一。而循環(huán)腫瘤細(xì)胞的存在正是實(shí)體惡性腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的根源。腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的最經(jīng)典依據(jù)是1889年Paget[1]提出的“種子和土壤”學(xué)說，該學(xué)說認(rèn)為腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生和發(fā)展，是處于活躍或活化狀態(tài)的腫瘤細(xì)胞作為“種子”，當(dāng)遇到適合的器官、組織的基質(zhì)環(huán)境，即“土壤”時(shí)，就會(huì)在此定居、生長(zhǎng)即發(fā)生腫瘤的轉(zhuǎn)移，從而部分解釋了腫瘤原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間的關(guān)系。但原發(fā)部位的腫瘤（種子）是如何到達(dá)遠(yuǎn)處器官或組織（土壤）的這一問題一直困擾著人們。直到1869年，托馬斯?阿什沃思（Thomas Ashworth）[2]在1例轉(zhuǎn)移性癌癥患者血液中觀察到了外周血循環(huán)腫瘤細(xì)胞（Circulating Tumor Cells，CTCs）—從實(shí)體瘤中脫離出來并進(jìn)入血液循環(huán)的腫瘤細(xì)胞。他推測(cè)，這些細(xì)胞在癌癥轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了非常重要的作用，并可能提供疾病進(jìn)展的相關(guān)信息，CTCs的概念初步形成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%以上的腫瘤病人死于腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，實(shí)體腫瘤或轉(zhuǎn)移灶的腫瘤細(xì)胞在特定條件下，通過上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），從形態(tài)上發(fā)生向間充質(zhì)細(xì)胞表型的轉(zhuǎn)變并獲得遷移的能力。間充質(zhì)細(xì)胞與上皮細(xì)胞相鄰，只是其結(jié)構(gòu)松散，缺乏細(xì)胞連接（cell adhesion）和細(xì)胞極性，并且具有轉(zhuǎn)移和侵襲能力。因此，脫落的CTCs得以進(jìn)入外周血液循環(huán)，這是腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的必要前提。脫離原發(fā)灶入血的CTCs至少面臨著血流剪應(yīng)力、失巢凋亡、免疫細(xì)胞識(shí)別殺傷等三重致命考驗(yàn)，進(jìn)入循環(huán)的大部分腫瘤細(xì)胞都會(huì)失去活性，只有不足0.01%可到達(dá)遠(yuǎn)端器官，通過遷移、粘附、相互聚集形成微小癌栓，并在適合的微環(huán)境條件下，CTCs又發(fā)生間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（mesenchymal-epithelial transition，MET），生成新的腫瘤，從而導(dǎo)至腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

從提出CTCs概念近一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，由于初期實(shí)驗(yàn)條件、技術(shù)的限制以及學(xué)者對(duì)CTCs的認(rèn)識(shí)的局限性，CTCs檢測(cè)及臨床應(yīng)用進(jìn)展不大。直至上世紀(jì)末尤其是本世紀(jì)初，隨著分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，免疫標(biāo)記技術(shù)以及分子生物學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，CTCs分離及分析鑒定技術(shù)得以迅速發(fā)展，CTCs檢測(cè)和臨床應(yīng)用取得了重大進(jìn)步，為早期發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移、評(píng)估手術(shù)、放療、化學(xué)等療效、判斷預(yù)后、確定腫瘤分子特征、選擇合適的個(gè)體化治療等方面提供了重要的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。目前，學(xué)者所共識(shí)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞的概念是：自發(fā)或受外界因素作用（如診療操作等）由原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶進(jìn)入外周血循環(huán)的腫瘤細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞的脫落、侵襲并進(jìn)入血液循環(huán)是腫瘤轉(zhuǎn)移的最初階段，并為最終形成腫瘤轉(zhuǎn)移灶提供了可能。進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞大部分在機(jī)體免疫識(shí)別及殺傷等作用下發(fā)生凋亡，有極少數(shù)腫瘤細(xì)胞在循環(huán)系統(tǒng)中存活下來，在一定條件下，進(jìn)入血液循環(huán)而未被清除的腫瘤細(xì)胞通過遷移、黏附、相互聚集形成微小癌栓，并在一定條件下發(fā)展為轉(zhuǎn)移灶[3]。本文擬就CTCs分離技術(shù)、分析鑒定技術(shù)、臨床應(yīng)用、CTCs主要分析儀器作一介紹。

1 循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離富集技術(shù)

越來越多的分子生物學(xué)和臨床研究結(jié)果表明，腫瘤轉(zhuǎn)移很可能在腫瘤發(fā)生的早期就已經(jīng)出現(xiàn)，在外周血中檢到CTCs是預(yù)示腫瘤轉(zhuǎn)移最直接、重要的方法，在腫瘤早期轉(zhuǎn)移的臨床診斷、預(yù)后判斷、監(jiān)測(cè)療效等方面具有重要意義。CTCs的發(fā)現(xiàn)有望改變臨床上仍依賴于影像學(xué)檢查及傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物的現(xiàn)狀。由于外周血中的CTCs含量極為稀少，一般認(rèn)為在外周血中大約105~107個(gè)單核細(xì)胞中才有一個(gè)CTCs[4]，因此，對(duì)CTCs檢測(cè)技術(shù)的靈敏度和特異性提出了極高的要求。目前各種CTCs的檢測(cè)系統(tǒng)主要包括CTCs分離和富集系統(tǒng)以及CTCs的檢測(cè)和鑒定系統(tǒng)。而分離和富集系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)外周血的CTCs是非常必要的。理想的CTCs分離與富集及檢測(cè)技術(shù)應(yīng)能達(dá)到以下六點(diǎn)要求：（1）高捕獲率或高靈敏度，就是可以將樣品中的CTCs盡可能多的分離出來，即至少能夠在上億個(gè)血循環(huán)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一個(gè)腫瘤細(xì)胞；（2）高特異性，要求檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，盡可能降低假陽(yáng)性或假陰性，目標(biāo)是分離出來的細(xì)胞只有CTCs，其它細(xì)胞的含量很少或沒有；（3）要求CTCs不能被污染，收集到的CTCs可以進(jìn)行表型和基因型分析；（4）高通量，即能在短時(shí)間內(nèi)處理大量樣品；（5）重復(fù)性，回收率高。（6）盡可能降低成本[5、6]。目前用于臨床實(shí)驗(yàn)研究的CTCs分離和富集技術(shù)非常之多，一般來講根據(jù)其物理性質(zhì)和基于親和性與識(shí)別的生物性質(zhì)以及兩者綜合利用可分成3類。但目前來說仍沒有理想的方法，每種單獨(dú)的方法都有自己的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。雖然兩種或三種方法的結(jié)合有可能成為較為理想的方法，但近十幾年的研究進(jìn)展不大。

1.1 密度梯度離心法（