循环肿瘤细胞(CTCs)是指自发或因诊疗因素从肿瘤原发灶或转移灶脱落并释放进入外周血液循环的细胞。少数CTCs能逃避机体的免疫杀伤，随血液播散至远端器官后形成转移灶，因此CTCs的出现被认为是恶性肿瘤血行转移的重要始发事件。CTCs具有特异性、形态非典型性和稀少性特点，外周血每10⁶～10⁷个白细胞中约有1个CTC。近年来随着生物学技术的发展，CTCs的分离检测取得了极大突破。在乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌、肝癌、肺癌等多种恶性肿瘤中都可检出CTCs，CTCs检测在肿瘤患者临床诊疗中的应用也越来越受到人们的关注。

    CTCs的检测策略包括分离、鉴定、分析3个部分，分离是从血液中富集提取CTCs的过程，鉴定是对分离的细胞检测特异性的确证，而分析则是对捕获的CTCs进行更深入的分子生物学特征探究。

经典的CTCs分离方法可分物理方法和免疫学方法两大类。物理方法主要利用细胞大小、密度、电泳特性的不同来设计，包括密度梯度离心、微孔过滤、凝胶电泳等。免疫学方法则是根据抗原抗体反应的特异性，针对细胞表面标志物进行阳性或阴性分选，如CellSearch法、MagSweeper法等。CTCs的鉴定方法有免疫细胞化学法、逆转录-聚合酶链扩增、流式细胞术等。现在已经发展了许多整合了CTCs分离和鉴定的检测系统，以期快速、灵敏、准确地捕获血液中微量的CTCs。

    此外，为解决CTCs检测的高时间成本和高经济成本问题，研究者们正致力于新技术的开发和改良，一些基于纳米材料、核酸适体和微流控芯片的新型CTCs检测系统应运而生。

    纳米材料粒径小、比表面积大，与活性分子相互作用时表面能较高。例如，使用生物素-链霉亲和素放大的抗上皮细胞表面黏附分子(EpCAM)标记联合硅基纳米柱界面检测CTCs时，捕获效率与光滑硅基界面相比升高了约10倍。核酸适体因其亲和力高、特异性强、免疫相容性好等特点而被广泛用于细胞标记领域。Zeng等建立了一种基于肿瘤细胞活化的RNA适体CTCs检测体系，血液标本和适体报告分子常温孵育30 min后即可检测，操作简便且背景噪音小。同时，微流控技术的发展，为非标记的CTCs检测方法和高通量的自动化检测平台建立带来了福音。应用基于微管阵列的自动检测系统能在2 h内完成大量样本的CTCs捕获，对非小细胞肺癌细胞的回收率可达96%

    CTCs的分子生物学分析方法主要有荧光原位杂交、液相芯片技术、基因组测序等。尽管CTCs数量稀少，肿瘤的异质性却决定了每个CTC都可能是不同的。例如，采用特异性探针组合标记分离到的CTCs，可将其分为E型(上皮型)和M型(间质型)。另外，随着二代测序技术的发展，以单细胞测序为核心的单细胞组学技术也逐渐被用于CTCs的特征分析。Ni等对肺癌患者CTCs进行单细胞全外显子组测序，发现单个CTC的单核苷酸变异是高度异质的，但同一患者的CTCs之间的拷贝数变异模式是可重复的。但是，如何分离获得完整的单个CTC仍然是目前研究的一个难点。

     除了上述的直接分析，还可对分离的CTCs进行培养扩增后再分析。在体内扩增方面，将肺癌患者CTCs注射到小鼠皮下获得的CTC-来源的瘤体组织，其分子特征与患者的组织病理结果高度契合。而体外培养对CTCs分离质量的要求更高，Yu等利用CTC-iChip技术成功分离活性的CTCs，并据此建立了5种乳腺癌CTCs细胞系

    但是，对大多数方法而言，很难在保障检测特异性和灵敏度的基础上，分离出完整、细胞活力强且纯度高的CTCs，因此CTCs扩增和培养的难度非常大。而且，由于受培养条件影响，扩增后能否真实地反映CTCs原本的状态仍然有待明确。

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