液体活检（liquid biopsy）是新兴的肿瘤诊断技术，与传统检测手段相比具有创伤性小、取样便捷、可实时动态检测等优势，在肿瘤早期筛查、分子分型、复发监测和预后评估等方面起到重要作用。

图 1

与传统的组织活检相比，液体活检技术可通过体液样本（如血液、尿液、脑脊液等）中的生物标志物来获取关于肿瘤、感染病原体、遗传突变等疾病状态的信息。 

肿瘤细胞释放的 DNA、RNA 和蛋白质等可溶性分子可以通过血液循环系统传播到其他部位，形成所谓的循环肿瘤标志物。通过分析血液中的循环肿瘤标志物，可以检测肿瘤存在、评估其进展和治疗反应，甚至进行个体化治疗决策。

目前液体活检的生物标志物主要是肿瘤细胞衍生的实体，如循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤 DNA（ctDNA）和外泌体（Exosome）。

图 2

常用的液体活检技术包括：

1 循环肿瘤 DNA (Circulating Tumor DNA，简称 ctDNA) ：通过分析血液中肿瘤细胞释放的 DNA 片段来检测和分析肿瘤的遗传突变。

ctDNA 是一种存在于人体血液中的肿瘤 DNA 片段。当肿瘤细胞增殖时，一些细胞会死亡或被破坏，释放出肿瘤细胞 DNA 片段。这些 DNA 片段可以进入循环系统，通过血液运输到全身其他部位。

图 3

ctDNA 的特点是它包含了来自肿瘤细胞的突变和变异的信息。这些突变和变异在肿瘤细胞中存在，因此它们的检测可以提供有关肿瘤的关键信息，如肿瘤的存在、大小、分期和响应治疗的情况。

图 4

ctDNA 分析可以用于肿瘤的早期检测、监测肿瘤进展和治疗反应、评估患者的预后以及发现耐药突变等。

ctDNA 在全血中是是否稀有的，约 1- 30 ng/mL。它需要多个预处理步骤，包括血浆分离、DNA 处理和纯化。

2 循环肿瘤细胞（CTC）：用于检测血液或其他体液中循环肿瘤细胞的存在和数量。循环肿瘤细胞是从原发肿瘤中脱落并进入循环系统的恶性肿瘤细胞，它们可以通过血液输送到身体的其他部位。

图 5

CTC检测的方法有多种，常见的技术包括：

免疫细胞分离（Immunomagnetic separation）：利用特定抗体或标记物，将循环肿瘤细胞与其他细胞分离开来，然后通过显微镜或流式细胞术进行观察和计数。

无标记细胞捕获（Label-free cell capture）：利用微流控芯片或微孔阵列等技术，通过微观结构或表面修饰材料，将循环肿瘤细胞捕获和富集。

聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction, PCR）：利用特定的基因突变或基因表达标记物，对循环肿瘤细胞中的DNA或RNA进行扩增和检测。

荧光原位杂交（Fluorescence In Situ Hybridization, FISH）：使用荧光探针标记特定的染色体缺失、重排或突变，通过显微镜观察循环肿瘤

图 6

3 外泌体（Exosome）是一类细胞外囊泡，它们起初被认为是废物的细胞分泌物，但随着研究的深入，人们逐渐认识到它们在细胞间传递信息和调节细胞功能方面起着重要作用。

图 7

外泌体主要由细胞膜包裹的囊泡组成，直径约为 30 到 150 纳米。它们由各种类型的细胞产生，包括多种细胞类型，如肿瘤细胞、免疫细胞、神经细胞和造血细胞等。外泌体含有多种生物活性分子，如蛋白质、核酸、脂质和细胞因子等。

图 8

外泌体通过与目标细胞接触或释放其内容物来实现细胞间的通讯。它们可以通过血液、尿液、唾液、乳汁等体液进入体内不同的组织和器官，从而影响目标细胞的功能和行为。外泌体通过这种方式参与了多种生理和病理过程，包括细胞生长、免疫调节、血管生成、肿瘤转移等。

参考文献

[1] Youtube

[2] Microfluidic systems for cancer diagnostics.

[3] 图片来自网络资源

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