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腫瘤細(xì)胞的生長離不開血液循環(huán)的營養(yǎng)輸送，同時(shí)，腫瘤細(xì)胞壞死或者凋亡后，細(xì)胞中的DNA釋放進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，游離地存在于血液當(dāng)中，這就是ctDNA。雖然這些DNA是斷裂的，不完整的，但它來自于腫瘤細(xì)胞，如果腫瘤細(xì)胞攜帶某種基因突變，這些突變也能在ctDNA中反映出來。通過檢測ctDNA的基因突變，就可以揭秘體內(nèi)腫瘤組織的突變信息，從而為腫瘤的精準(zhǔn)靶向治療和藥效檢測提供依據(jù)。基于CTC、ctDNA等的液體活檢很早就被提出來了，但由于血液中ctDNA與海量的由于生理或病理原因凋亡裂解的非腫瘤來源的游離DNA共存，分離提取困難。例如在Ⅳ期非小細(xì)胞肺癌中，血液中ctDNA僅占游離DNA的0.1%-5%。而且因?yàn)槟[瘤細(xì)胞的基因組不穩(wěn)定，在細(xì)胞分裂的過程中，會(huì)不斷產(chǎn)生變異，這也給提取及分析ctDNA信息帶來了困難。這些都限制了ctDNA檢測在臨床上的應(yīng)用。
近年來，隨著超敏感測序技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字PCR（dPCR）可以檢測出豐度為0.01%-0.1%的突變等位基因，而新一代測序（NGS）可平行檢測多種突變。在這些技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的DNA捕獲結(jié)合深度測序等技術(shù)可同時(shí)檢測各種類型的突變，包括單核苷酸突變、插入缺失、重排和拷貝數(shù)變異。這些技術(shù)的發(fā)展使得我們不必在分子層面去分離ctDNA，而是通過測序，利用腫瘤細(xì)胞基因組的特點(diǎn)，從攜帶信息的層面去挑出屬于腫瘤細(xì)胞的部分。
CTC檢測的臨床應(yīng)用范圍：
1、臨床輔助診斷
對尚未完善病理診斷的患者，ctDNA檢測可聯(lián)合影像學(xué)、血清學(xué)作為輔助判斷病灶良惡性的指標(biāo)。ctDNA的濃度與腫瘤的大小和階段大致成比例。同時(shí)，手術(shù)取得的組織樣本，就好像是抽樣，其結(jié)果并不代表全部的腫瘤細(xì)胞；而ctDNA可來自于任何裂解的腫瘤細(xì)胞，更能反映出腫瘤細(xì)胞整體的基因變異信息。而且根據(jù)檢出的突變涉及的信號(hào)通路，可以指導(dǎo)臨床調(diào)整診療策略，制定更加合理的個(gè)體化診療方案（如進(jìn)一步篩查轉(zhuǎn)移、擬定新輔助化療、輔助化療方案等）
2、術(shù)后復(fù)發(fā)預(yù)測與監(jiān)測
ctDNA濃度與腫瘤進(jìn)展高度相關(guān)，結(jié)合檢出的突變信息及所涉及的遺傳信號(hào)通路，可評估根治性手術(shù)后患者復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)臨床及時(shí)介入診療。
3、療效評估及耐藥性監(jiān)測
ctDNA濃度的動(dòng)態(tài)變化可反映治療效果，同時(shí)因其無創(chuàng)便捷的特性可對包括術(shù)前新輔助化療、術(shù)后輔助化療、晚期放化療、靶向治療等在內(nèi)的各階段治療進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測治療效果，判斷治療效果，同時(shí)根據(jù)檢出的突變信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)測耐藥發(fā)生，及時(shí)調(diào)整治療方案。
4、臨床預(yù)后評估
根據(jù)ctDNA濃度及所檢出的突變信息，可對轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)、生存等進(jìn)行預(yù)測與提示。
5、高危人群體檢篩查
對于具有腫瘤家族史或腫瘤易感基因及不良生活習(xí)慣的高危人群，定期進(jìn)行ctDNA檢查，有助于腫瘤的防治及早期發(fā)現(xiàn)。