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Clinical Applications of Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA as Liquid Biopsy. ​

文献信息 ​

DOI10.1158/2159-8290.CD-15-1483
PMID26969689
期刊Cancer discovery
影响因子33.3
JCR 分区Q1
发表年份2016
被引次数673
关键词循环肿瘤细胞, 循环肿瘤DNA, 液体活检, 个性化医学, 癌症检测
文献类型Journal Article, Research Support, Non-U.S. Gov't, Review
ISSN2159-8274
页码479-91
期号6(5)
作者Catherine Alix-Panabières, Klaus Pantel

一句话小结 ​

本综述探讨了液体活检中循环肿瘤细胞（CTC）和循环无细胞肿瘤DNA（ctDNA）的临床应用，强调其在癌症检测、预后预测及治疗监测中的重要性，尤其在乳腺癌患者中展现出对可治愈疾病的预后预测能力。尽管目前检测方法仍面临特异性和灵敏度的挑战，但基于CTC和ctDNA的分析为个性化医学的发展提供了新的干预策略。

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循环肿瘤细胞 · 循环肿瘤DNA · 液体活检 · 个性化医学 · 癌症检测

摘要 ​

未标记
“液体活检”聚焦于对癌症患者血液中循环肿瘤细胞（CTC）和循环无细胞肿瘤DNA（ctDNA）的分析，因其对个性化医学的显著临床意义而受到极大关注。对CTC和ctDNA的分析开辟了新的诊断途径，迄今为止，它们已成为液体活检诊断的基石。本综述集中讨论CTC和ctDNA的临床应用关键领域，包括癌症的检测、可治愈疾病患者的预后预测、系统治疗的监测，以及基于治疗靶点或耐药机制检测的患者分层。

重要性
CTC和ctDNA在早期癌症检测中的应用备受公众关注，但目前检测方法的特异性和灵敏度面临严重挑战。在多个肿瘤类型中，尤其是乳腺癌，已能够实现对可治愈疾病患者预后的预测。通过对CTC或ctDNA的连续测量来监测系统治疗（即化疗、激素治疗或其他靶向治疗）的成功与否也是可行的。基于CTC和ctDNA分析进行治疗分层的干预研究是将液体活检纳入个性化医学所需的。癌症发现；6(5)；479-91。©2016 AACR。

英文摘要 ​

UNLABELLED "Liquid biopsy" focusing on the analysis of circulating tumor cells (CTC) and circulating cell-free tumor DNA (ctDNA) in the blood of patients with cancer has received enormous attention because of its obvious clinical implications for personalized medicine. Analyses of CTCs and ctDNA have paved new diagnostic avenues and are, to date, the cornerstones of liquid biopsy diagnostics. The present review focuses on key areas of clinical applications of CTCs and ctDNA, including detection of cancer, prediction of prognosis in patients with curable disease, monitoring systemic therapies, and stratification of patients based on the detection of therapeutic targets or resistance mechanisms.

SIGNIFICANCE The application of CTCs and ctDNA for the early detection of cancer is of high public interest, but it faces serious challenges regarding specificity and sensitivity of the current assays. Prediction of prognosis in patients with curable disease can already be achieved in several tumor entities, particularly in breast cancer. Monitoring the success or failure of systemic therapies (i.e., chemotherapy, hormonal therapy, or other targeted therapies) by sequential measurements of CTCs or ctDNA is also feasible. Interventional studies on treatment stratification based on the analysis of CTCs and ctDNA are needed to implement liquid biopsy into personalized medicine. Cancer Discov; 6(5); 479-91. ©2016 AACR.

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主要研究问题 ​

  1. 在不同类型癌症中，CTC和ctDNA的检测灵敏度和特异性表现如何？
  2. 除了乳腺癌，CTC和ctDNA在其他肿瘤类型中的预后预测效果如何？
  3. 目前有哪些新兴技术或方法可以提高CTC和ctDNA的检测精度？
  4. 在个性化医疗中，CTC和ctDNA的应用对患者治疗方案的制定有何影响？
  5. 如何评估CTC和ctDNA在监测系统性治疗中的长期效果和临床意义？

核心洞察 ​

1. 研究背景和目的 ​

液体活检（liquid biopsy）是指通过分析患者血液中循环肿瘤细胞（CTC）和循环细胞游离肿瘤DNA（ctDNA）来进行癌症检测和监测的技术。这一领域因其在个性化医学中的潜在应用而备受关注。研究的目的是探讨CTC和ctDNA在癌症的早期检测、预后预测、系统性治疗监测及患者分层中的临床应用，旨在为液体活检的临床应用提供更深入的理解。

2. 主要方法和发现 ​

本文对CTC和ctDNA的临床应用进行了综述，重点讨论了其在癌症检测、预后评估、治疗监测和患者分层方面的应用。例如，在可治愈疾病的患者中，CTC和ctDNA的分析已经能够在多种肿瘤类型中预测预后，尤其是在乳腺癌方面。此外，通过对CTC和ctDNA的连续测量，研究发现可以有效监测系统性治疗（如化疗、激素治疗或其他靶向治疗）的疗效。然而，目前的检测方法在特异性和灵敏度方面仍面临挑战，因此需要进一步的研究和改进。

3. 核心结论 ​

CTC和ctDNA的分析为液体活检提供了新的诊断途径，并已成为液体活检诊断的基石。尽管在某些肿瘤类型中已实现了预后预测和治疗监测，但仍需进行更多的干预性研究，以验证基于CTC和ctDNA分析的治疗分层的有效性和可行性。液体活检的成功实施将极大推动个性化医学的发展。

4. 研究意义和影响 ​

本研究强调了CTC和ctDNA在癌症管理中的重要性，尤其是在早期检测和个性化治疗方面。随着液体活检技术的不断进步，其在提高癌症早期诊断率、优化治疗方案及改善患者预后方面的潜力将越来越大。对于临床医生来说，理解这些新技术的应用将有助于提高癌症患者的治疗效果，并推动个性化医疗的实施。同时，研究结果还为未来的科研方向提供了参考，鼓励更多的临床试验以验证液体活检在实际应用中的有效性。

引用本文的文献 ​

  1. Vesicle-MaNiA: extracellular vesicles in liquid biopsy and cancer. - Veronica Torrano;Felix Royo;Héctor Peinado;Ana Loizaga-Iriarte;Miguel Unda;Juan M Falcón-Perez;Arkaitz Carracedo - Current opinion in pharmacology (2016)
  2. TP53 mutations on circulating cell-free DNA. - Klaus Pantel - EBioMedicine (2016)
  3. Short term ex-vivo expansion of circulating head and neck tumour cells. - Arutha Kulasinghe;Chris Perry;Majid E Warkiani;Tony Blick;Anthony Davies;Ken O'Byrne;Erik W Thompson;Colleen C Nelson;Ian Vela;Chamindie Punyadeera - Oncotarget (2016)
  4. Circulating Tumor Cells in the Adenocarcinoma of the Esophagus. - Giulia Gallerani;Francesco Fabbri - International journal of molecular sciences (2016)
  5. Pathologists and liquid biopsies: to be or not to be? - Paul Hofman;Helmut H Popper - Virchows Archiv : an international journal of pathology (2016)
  6. Cell-free DNA and next-generation sequencing in the service of personalized medicine for lung cancer. - Catherine W Bennett;Guy Berchem;Yeoun Jin Kim;Victoria El-Khoury - Oncotarget (2016)
  7. Circulating Tumor Cells (CTC) and Cell-Free DNA (cfDNA) Workshop 2016: Scientific Opportunities and Logistics for Cancer Clinical Trial Incorporation. - Lori E Lowes;Scott V Bratman;Ryan Dittamore;Susan Done;Shana O Kelley;Sabine Mai;Ryan D Morin;Alexander W Wyatt;Alison L Allan - International journal of molecular sciences (2016)
  8. The Challenges of Detecting Circulating Tumor Cells in Sarcoma. - Marta Tellez-Gabriel;Hannah K Brown;Robin Young;Marie-Françoise Heymann;Dominique Heymann - Frontiers in oncology (2016)
  9. The Cohesive Metastasis Phenotype in Human Prostate Cancer. - William L Harryman;James P Hinton;Cynthia P Rubenstein;Parminder Singh;Raymond B Nagle;Sarah J Parker;Beatrice S Knudsen;Anne E Cress - Biochimica et biophysica acta (2016)
  10. Heterogeneity of Cancer Stem Cells: Rationale for Targeting the Stem Cell Niche. - Maximilian Boesch;Sieghart Sopper;Alain G Zeimet;Daniel Reimer;Guenther Gastl;Burkhard Ludewig;Dominik Wolf - Biochimica et biophysica acta (2016)

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