随着人们生活水平的提高，对身体健康状况的意识增强，疾病早期的预防也越来越受到重视，预测疾病将成为未来发展的重点。作为预测疾病的一种重要方法体外诊断（In Vitro Diagnosis），根据FDA对体外诊断产品的定义：是指对人体样品进行收集、制备和对样品进行检测的试剂、耗材、仪器和系统，通过它们对疾病或人体健康状况进行的诊断，为治愈、减轻、治疗、预防疾病及其并发症提供信息。 当前，液态活检是体外诊断里一个非常热门的检测技术。
什么是液态活检，简单点讲，即通过检测进入血液的其它细胞或DNA，是一种简便、快速、无痛、无创伤的癌症血液检测方法。
（图1来源于网络）
根据MIT Technology Review杂志发布的2015年度十大突破技术榜单中，液态活检位列其中。为什么它能够获得突破成就？据了解是因为美英德等国的顶级实验室研究显示，“液态活检”是可用于在非常早期阶段识别肿瘤，监控它们转移，甚至捕捉早期治疗出现耐药的信号，可为我们癌症的治疗争取了更大的时间和空间。
（图2来源于MIT Technology Review）
根据图3数据，预计全球市场潜力约为230 亿美元。液体活检细分为早期筛查、诊断分型、药物伴随检测、患者病情检测 4 个领域，其中早期筛查占到了很大的市场份额。
另外，根据图4全球范围内科研论文的发表情况发现，最近十年“液体活检”领域科研论文的数量也是急剧上升，2013年至2015年增加的幅度最高。都表明了，液态活检已经成为研究热点！它将带动医疗研究的更进一步。
（图3来源于中国产业信息）
（图4来源于firestone-link）
那么它具体都应用于哪些领域呢？从图5可以看到，液态活检可应用于肿瘤早期筛查、动态检测、评估肿瘤复发及肿瘤异质性、耐药突变检测及个性化用药几个方面。
图5
液态活检有循环肿瘤细胞/循环肿瘤DNA/外泌体/miRNAs/Peptides/Secretomes等多种检测标记，小编今天主要向大家简单介绍下循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA及外泌体。
循环肿瘤细胞（CTC）
随着实体肿瘤的生长，周围微环境发生特定变化时，一部分肿瘤细胞获得异常的活动能力。这些细胞如同邪恶城堡派出的尖兵，从原发肿瘤上脱落，搭乘血液系统或淋巴系统去往身体各处，这些脱落的肿瘤细胞被称为循环肿瘤细胞（CTC， Circulating Tumor Cells），在到达适宜的地点后又会变成恶性繁殖的机器，建立新的邪恶堡垒。这就是肿瘤的血行转移，从原发部位形成继发性肿瘤。
因此，脱落的细胞就是实体瘤的一部分，得到他们就相当于取得了实体瘤的组织，可以对其进行检测，以便了解病情，优化治疗方案。
图6 循环肿瘤细胞的检测方法
（Pantel K et al., nature review cancer.2008(5):329-340）
循环肿瘤DNA（ctDNA）
ctDNA是cfDNA的一种，即肿瘤细胞破裂释放到血液中的游离DNA，携带有实体肿瘤细胞的基因突变/变异、甲基化、微卫星序列改变等信息。因此，可以通过ctDNA来进行肿瘤的分期、预后评估，以及动态监测；而且相比于传统的需要手术来取样，ctDNA的获得更为简单。
图7 外周血循环核酸的主要来源
（Crowley, E. et al. Nat. Rev. Clin. Oncol. advance online publication 9 July 2013）
从图7我们可以看到，ctDNA可以是健康组织以及炎症组织cell凋亡细胞破碎所释放的DNA。
图8 循环肿瘤DNA的检测方法
（Diehl et al Nature Medicine）
外泌体（Exosome）
是细胞分泌出的小泡，内有蛋白质、DNA、miRNA以及一些非编码RNA，是细胞之间沟通的载体。直径40-100nm，广泛存在于外周血、尿液、唾液、乳汁、腹水、羊水等体液中。
肿瘤细胞以小泡为载体，迷惑免疫系统，帮助肿瘤细胞逃过免疫系统的监视。这些小泡不仅是通讯兵，也是工程兵，给肿瘤细胞的转移指引方向，为其创造适合其生长的微环境。
图9 外泌体 图10 分泌外泌体
为什么可以检测外泌体呢？这是因为首先，外泌体携带信息多样化，其中蛋白质和核酸均可用于癌症早诊、复发监测、抗药性监测等分析；其次，外泌体在数量上多于CTC，更易富集。 再则，在形式上分泌小泡能够有效保护核酸类物质，克服了ctDNA在血液中容易降解的问题。
Promega和美天旎在液态活检这块也涉及到有相应的分离/检测试剂盒,欢迎广大研究者随时联系咨询我们!
注：文中未标明的图片均来自网络
参考文献
1. Ellen Heitzer, Martina Auer, Peter Ulz, Jochen B Geigl and Michael R Speicher. Circulating tumor cells and DNA as liquid biopsies Heitzer et al. Genome Medicine 2013, 5:73
2. Emily Crowley, Federica Di Nicolantonio, Fotios Loupakis and Alberto Bardelli. Liquid biopsy: monitoring cancer-genetics in the blood. Nature Review advance online publication 2013, 9
3. Klaus Pantel, Ruud H. Brakenhoff, Burkhard Brandt. Detection, clinical relevance and specific
biological properties of disseminating tumour cells. Nature Reviews Cancer 2008,8