结直肠癌患者中有 30%~50% 会出现复发和转移。目前，对于结直肠癌患者术后复发、转移及预后还缺乏有效的评价手段。
近年来，伴随着基因检测和靶向治疗的不断发展，个体化治疗可能使结直肠癌患者的总体生存率和无病生存期较以往有较大幅度的提高，但都需依靠可获取的肿瘤组织进行。而在临床实际工作中，晚期或非手术患者取材困难，通过穿刺活检获得的肿瘤组织量较少，从而使检测基因表达和突变情况变得更加艰难。CTC 检测从分子生物学角度为解决这一难题提供了可能，且具有高度可行性和可重复微创性。
近年来，循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells, CTC）在结直肠癌的诊断和治疗中取得了很大进展，在以下方面具有很大的应用价值：（1）探明结直肠癌患者是否存在隐匿性的转移；（2）监测疾病的进展；（3）评估患者对治疗的反应。
什么是 CTC？
随着实体肿瘤的生长，周围微环境发生了特定的变化时，有一部分肿瘤细胞会获得异常的活动能力，称为上皮间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT）。这些细胞从原发肿瘤上脱落，在身体里寻找新的落脚点。这些肿瘤细胞会搭乘血液系统或淋巴系统去往身体各处，其中经过血液循环的脱落肿瘤细胞就被称为循环肿瘤细胞（CTC），在到达适宜的目标时他们又会变成恶性繁殖的机器（间质上皮转化，MET）。这就是肿瘤的血行转移，从原发部位形成继发性肿瘤。
CTC 的富集与鉴定
每毫升血液里面 CTC 的数量大约只有 1~10 个，而白细胞的数量级是 106-107。若想从大量血细胞中找到 CTC 细胞的感觉，和从四大名著中挑出一个错别字的感觉差不多。当得到患者的血液后，首先需要进行 CTC 的分离和富集，然后对这些分离的细胞进行蛋白水平或者基因水平的分析，并给出治疗策略。
免疫磁珠法是富集 CTC 的常用方法。一方面通过负向筛选去除无关细胞让 CTC 得以纯化，另一方面通过阳性富集的方式筛选出 CTC。CD45 是白细胞表面特异表达共同抗原，是常用的负向筛选工具；而 EpCAM 是一种参加细胞间粘附的细胞表面分子，几乎在所有的上皮性肿瘤中都有高表达，EpCAM 表达阳性的细胞具有不断增殖、自我更新、非贴壁依赖性生长及侵袭的能力，是最常用的 CTC 富集抗原。
常见 CTC 富集方法
Nat Rev Cancer. 2014 Sep;14(9):623-31.
CTC 的检测方法主要分为两类：一类是基于细胞水平的细胞分选及计数，采用免疫细胞化学法从大量的背景细胞中搜寻肿瘤细胞；另一类是基于核酸水平技术，主要采用 PCR 或 RT-PCR 的各种改进技术检测血液中的肿瘤特异性 DNA 或 RNA 序列。鉴于技术的成熟性和高敏感性，基于核酸的检测方法应用最为普遍。由于 DNA 在循环中较为稳定，使 DNA 检测得到的可能只是循环内的肿瘤负荷，而不是有活力的肿瘤细胞，近年来其应用逐渐减少。而以肿瘤或上皮组织特异性 mRNA 为检测对象的 RT-PCR 方法近年来应用最广。目前临床上针对结直肠癌最常用的指标是 CK19、CK20、CEA 和 hTERT，其他指标如生存蛋白（Survivin）、鸟苷酸环化酶 C（GCC）和 VEGF 等也得到了研究，这些基因的表达能够为肿瘤患者的预后评估提供精准的临床意义。在所有的标志物中，Survivin 是一种具有调节增殖和抗凋亡双重功能的蛋白，参与体内多种器官及细胞的生理过程，几乎在所有恶性肿瘤组织中均有表达，但在绝大多数正常成人组织中无表达，因而使其成为理想的肿瘤特异性标志物。有研究检测胃癌、结直肠癌患者及健康志愿者外周血中 Survivin 表达，发现在结直肠癌患者的 survivin mRNA 水平显著高于对照组，表达 Survivin 的细胞与肿瘤浸润深度、淋巴结转移状态和疾病分期相关，阳性患者转移和复发概率更高，并发现此类细胞比血浆 CEA 能更准确地预测复发（Ann Surg Oncol, 2008, 15(11): 3073-3082.）。
CTC 检测在结直肠癌中研究相关进展
研究发现，CTC 不仅仅表达上皮细胞基因，同时也可能表达类似干细胞或上皮间质转化基因，而这些基因在 CTC 中的表达对预测转移性结直肠癌患者（mCRC）的预后及治疗有更准确的临床意义。
在进行化疗的转移性结直肠癌患者及对照为健康志愿者的研究中发现，68% 的患者可以同时检测到上皮细胞标志物（CK20）和类似干细胞标志物（Survivin）表达水平的升高，79% 的患者可以检测到 CK20 或 Survivin 其中一项表达水平的升高（Mol Cancer Ther. 2015 Oct;14(10):2401-8.）。
健康人群及转移性结直肠癌患者 CTC 中 CK20/Survivin 基因的表达水平
研究发现，高水平表达 CK20 或高水平表达 Survivin 的患者的总生存期分别是 9 个月和 10 个月，与 CK20 和 Survivin 表达水平都低的患者总生存期（33.2 个月）相比，总生存期明显下降（CK20:P<0.001; survivin:P=0.032）。
CTC-CK20 高表达的患者群总生存期明显缩短（HR,3.11;P=0.01），CTC-survivin 高表达的患者群总生存期也有显著的下降（HR,1.79；P=0.099）。CTC-CK20 或 CTC-survivin 其中任一个标记物在转移性结直肠癌患者中的表达水平的高低都是对其总生存期最强的预测因子（HR,4.39； 95%CI=1.56-12.35; P=0.005）。
参考文献：
1. Ann Surg Oncol, 2008, 15(11): 3073-3082.
2. Mol Cancer Ther. 2015 Oct;14(10):2401-8.
