液体活检是一种非入侵、无创的检测技术，可用于发现肿瘤微小残留灶（MRD）以及了解肿瘤转移和耐药机制。循环肿瘤细胞（CTC）是一种脱落进入到血液中的肿瘤细胞，通过研究其分子分型不仅有助于了解肿瘤的耐药机制，而且还可以制定个性化的治疗方案。
在肿瘤病患治疗全周期中，MDR的发现以及监控依旧存在挑战。ER+乳腺癌病患在接受内分泌治疗5年后，依旧存在复发的可能。MDR则是其可能复发的病灶来源。当前依旧缺乏一种可靠，高效，安全液体活检技术去监控MDR。
CTC分析目前是早期及晚期肿瘤病患治疗管理中强有力的一种液体活检工具。 CTC分子分型能够让研究人员了解肿瘤转移的生物学以及耐药机制。多项研究已经证明，对于HR+、HER2-乳腺癌病患，CTC计数可以有效帮助其选择化疗或者内分泌治疗方案。
随着近年来CTC生物学深入研究，除了CTC可计数外，其分子分型以及基因表达水平有可能阐明癌症转移中关键信息及信号通路，从而帮助病患改造治疗方案。已经有研究表明，如果在乳腺癌病患的CTC中检测到CK-19，意味着化疗预后效果不太理想，其生存周期远小于未检测的。另外，CTC表达EMT、间质型、N-cadherin、SNAI1、SNAI2，TWIST，ZEB1，ZEB2均与肿瘤细胞侵袭性相关。此外，具有干细胞特性的肿瘤细胞也与高生长和侵袭性密切相关。
目前已经有专门为乳腺癌病患开发针对PIK3CA突变靶向药，如果能够在CTC发现此突变点，可辅助制定之后的治疗方案。此外，ESR1基因突变是构成了ER+ 乳腺癌病患对内分泌耐药机制之一，如果在CTC上能检测到此突变，将会有助于医生选择治疗方案。
本次研究通过使用液体活检技术对13例早期可手术乳腺病患进行长达10年的随访。分析方法基于CTC计数、CTC表型特征、CTC的基因表达、CTC的DNA突变和DNA甲基化水平、cfDNA突变和甲基化水平。 该研究表明：液体活检技术至少可以提前4年在临床检测到转移灶前提示MDR的存在，阐明全面的液体活检分析能够为乳腺癌病患的治疗方案提供非常重要信息。
结果：
CTC检测：
在随访期间（图1），10位疾病未进展的病患者中，8位病患（Pt#5, Pt#7, Pt#8, Pt#9, Pt#10）均未检测到CTC。其他2位病患（Pt#3, Pt#6）在随访期间有检测到CTC。在所有发生肿瘤转移病患（Pt#11, Pt#12, Pt#13）均在早期有检测到CTC。结果表面,在乳腺癌治疗全过程中，外周血中检测到CTC是一个独立的预后指标，与疾病复发分析增加等密切相关。
Pt#13病患全面综合液体活检分析： 在随访期间进行固定时间段CTC检测。病患在进行化疗辅以放疗后，CTC数量明显降低。在进行辅助内分泌治疗阶段，观察到CTC数量略有增加，并对CTC进行了表征检测，发现HER2+。随后进行了靶向药治疗，CTC数量显著降低，随之CTC上HER2表达为阴性。在之后随访阶段，在病患组织学证明发生肿瘤转移阶段前几年，CTC数量有大幅增加。说明监控CTC数量变化可有效对肿瘤微转移、疗效和复发的风险进行预警，并且可以早于影像学发现肿瘤的进程。
CTC分子分析及ctDNA检测
基因表达：
在进行辅助化疗前，病患#13均为检测到CK-19转录本阳性。在组织学证实肝转移阶段前，病患体内已经检测到CK-19阳性，并且在随之组织活检中也发现同样表达。
DNA突变：
在发生转移前一年，在CTC来源DNA及ctDNA中均检测到PIK3CA突变和ESR1突变,但在最早原位病灶中未检测到PIK3CA突变。结果表明，液体活检技术有望代替组织活检，用于检测潜在的临床靶向基因和突变，辅助医生进行治疗方案决策。
ESR1甲基化：
随访期间，从CTC中提取的gDNA样本有8/10(80%)检测到ESR1甲基化。所有对应ctDNA样本中，ESR1甲基化检测结果和CTC显著一致。
CTC表型分析
CTC表型分析显示，即使原位灶检测HER2-，但是CTC检测出HER2+，病患仍可以从妥珠单抗(赫赛汀)靶向治疗中获益 。当乳腺癌患者组织难以获取或已经没有组织样本可取时，可考虑检测外周血CTC HER2检测，从而实现乳腺癌患者动态监测，辅助临床医生制定个体化治疗方案。
讨论
该研究对13例诊断为早期乳腺癌病患进行为期10年的多个时间点全面的液体活检分析。在随访期间，10位没有发生复发转移病患中有 80% （2/10）均未发现液体活检标记物呈现阳性。3位发生复发转移病患中100%(3/3)至少有一种液体活检标志物呈阳性。 上述结果表面，液体活检技术至少可以在临床上检测到可转移灶至少提前4年发现MRD存在。全面的液体活检分析提供非常有用的治疗信息辅助医生制定治疗方案。