恶性肿瘤死亡：与肿瘤转移密切相关
由于我国人口基数大，肿瘤的发病率虽然低于发达国家，但是肿瘤新增和死亡病例却占据世界首位。2017年中国最新癌症数据表明，肿瘤年新发病例已经达到429万，占全球新发病例20%，死亡病例更是高达281万例。肺癌、乳腺癌、胃癌、食管癌等恶性肿瘤已经成为我国居民死亡的首位原因，并构成我国中老年人致死的主要原因。一篇发表在Cell的研究表明，90%肿瘤相关死亡与肿瘤转移密切相关。
肿瘤手术治疗一直被认为是直接促进肿瘤转移的原因之一。即使在肿瘤被完全切除的手术中，肿瘤细胞也可能在手术过程出现扩散进入血液循环，并以“休眠”的状态长时间潜伏于循环系统中，等待适的定植微环境，形成转移灶。
单纯麻醉因素：与肿瘤转移相关
麻醉是外科手术的必须条件，那么如何得知在手术过程引起的肿瘤转移，是否与麻醉相关呢？如果有，麻醉对肿瘤转移影响有多大？在手术中，可能由于手术操作、患者免疫功能下降、炎症因子释放等原因综合引起肿瘤转移。其中围术期患者机体免疫功能低下给肿瘤细胞逃过免疫监视创造了“良好”的微环境。而且围术期免疫功能的抑制与手术麻醉引起的应激发应关系很大。当前国内外已有不少研究从麻醉对围术期免疫功能抑制着手，探讨麻醉与肿瘤转移的相关性。导致肿瘤转移的因素错综复杂，如何选择适当的方式去研究确定单纯麻醉因素在肿瘤转移中的参与角色，是我们亟需探讨的问题。
通过血液循环：
肿瘤细胞实现远处转移
首先，我们来了解肿瘤细胞如何在手术或其他情况下通过血液循环系统进行转移。在某些特殊的生理或病理条件下，肿瘤细胞会促进金属蛋白酶降解细胞外基质、并发挥组织蛋白酶溶解等作用。同时基质细胞分泌的转化生长因子-β（TGF-β）能够促使肿瘤细胞发生上皮间质表型转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），使其丢失了部分上皮极性和细胞间的黏附作用，从而获得了迁移和侵袭的能力。最终肿瘤细胞以单细胞或细胞团簇形式，进入全身血液循环，开启转移过程。
肿瘤细胞进入循环系统后，由于自身异质性、血流剪切力、免疫反应、细胞因子、低氧等不利因素，最终仅仅有不到万分之一的肿瘤细胞在外周血中存活下来。这些“幸存者”往往具有高度侵袭性和转移潜能，其能够在血液循环中通过改变自身的代谢形式以抵抗低氧的影响，通过与不同的肿瘤细胞团互相协作，促进生存和转移能力。“幸存者”随着循环系统播散至远隔部位，TGF-β、基质细胞蛋白等多种细胞因子的作用下渗出血管，进入继发脏器增殖生长，最终形成转移灶。
肿瘤细胞在渗出血管前，容易在毛细血管中残留。血液循环中的静脉系统主要经右心室到肺，或由胃经过门脉系统到肝，因此肿瘤细胞易在肺和肝内停留，导致肺和肝脏转移。不同器官的不同血管壁组成也会影响肿瘤细胞的渗出和癌栓破出到血管外。肝和骨髓的毛细血管均为血窦，由有孔内皮细胞和不连续基底膜构成，该结构利于肿瘤细胞的渗出。因此肝和骨髓属于肿瘤转移高发。
液态活检技术：
早期判断肿瘤转移的手段
通常临床医生通过影像学检查，例如超声、计算机断层摄影、磁共振成像、正电子发射计算机断层显像等检查结果判断是否有肿瘤形成；或者通过检测血清中的癌胚抗原、甲胎蛋白、癌抗原19-9，前列腺特异性抗原等判断。前者由于检测分辨率存在局限性，后者存在灵敏度和特异性不高，可能发生假阳性的情况，因此两者均不适合早期发现肿瘤的转移复发。
液态活检技术在1974年由索雷尔斯提出，最初主要检测关节腔中的滑液分析诊断滑膜疾病。现在液态活检的标本来源主要为以血液为主的液体。在判断机体是否有肿瘤转移的可能性，我们通常选择检测循环肿瘤细胞（CTC）为研究对象。
循环肿瘤细胞：基本理念提出
1869年阿什沃思首次提出CTC的概念。CTC是肿瘤形成的进展中或因临床诊疗操作，从恶性肿瘤原发部位或转移灶脱落，通过血管或淋巴系统进入血液循环的细胞，其是存在于外周血中血液稀有细胞、潜伏肿瘤细胞、肿瘤微小转移灶及循环上皮细胞的各类肿瘤细胞的统称。迁徙至远端器官并生存下来的CTC，称为播散肿瘤细胞（DTC）。
近年来，随着分离、鉴定CTC技术的进步，CTC检测越来越多出现在肿瘤学研究中，并在前列腺癌、直肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌等一系列实体瘤患者的外周血中被检测到。通过众多研究结果可知，CTC与肿瘤的早期微转移存在一定相关性，CTC与恶性肿瘤术后复发和远期转移密切相关。
CTC具有肿瘤细胞的特殊表型，像一些特异性的抗原或是生物标志物和（或）原发病灶相似的基因突变。CTC的特殊表型常被用于检测技术中，以分析不同CTC的来源和种类。在肿瘤细胞转移的过程中，会发生EMT，上皮表层黏附分子（EpCAM）等可被蛋白酶裂解转位进入细胞核，细胞间黏附作用减弱，运动能力增强，利于肿瘤细胞侵袭周围组织入血和维持CTC在血管中的生存，当最终定植于新环境时，肿瘤细胞将重新表达EpCAM和CKs，发生间质上皮表型转化（mesenchy-mal-epithelial transition，MET）过程。
CTC在外周血的存在取决于自身侵袭性和机体免疫功能等因素导致细胞凋亡之间的博弈。高侵袭转移性的CTC往往具有增殖活性，被认为可能属于肿瘤干细胞（CSC）的一种。为了在血液循环中存留下来，CTC大多为休眠状态。在该情况下，肿瘤细胞可能对化疗不敏感，而更易耐受化疗而存活下来。具有多克隆性的CTC团簇同样能够促进肿瘤的转移播种。CTC团簇越大，产生的转移灶越多。CTC团簇不是简单的同质单细胞积聚而是不同亚群的多细胞抱团。
CTC的数目、表型分析和功能分析
CTC在血液中出现的频率很低，每毫升血液中血细胞超过109次方，而CTC只有几个到几百个，每百万个白细胞才会有不到一个CTC，数量十分稀少。这就对CTC检测技术的灵敏度和特异度均提出了极高要求。为了提高CTC检出率，通常需要在检测前进行CTC富集。目前富集方式按照原理主要分为免疫磁珠分离法和基于形态学分离法。检测鉴定方式按照原理可分为细胞计数法和核酸检测法。前者主要包括各种免疫细胞化学技术和流式细胞术等，后者主要包括聚合酶链反应和逆转录聚合酶链反应及其各种改进的技术等。
CTC数目
CTC数目是预测肿瘤患者预后的独立指标。CTC在治疗期间的数目变化可能作为评判治疗效果的指标，但是CTC与肿瘤大小、常规血清蛋白标志物无明显相关性，CTC数目并不能精准地指导治疗方案选择。同时CTC细胞计数尚存在局限性。
CTC表型分析
通过检测CTC表面标志物CK、EpCAM、CD45等来判断CTC类型，CTC可分为EMT特性CTC、上皮样CTC、间质样CTC或干细胞样CTC等。CTC可作为肿瘤转移诊断和预后的参考。
CTC功能分析
通过单细胞测序对其基因组和转录组进行分析诊断。其中逆转录聚合酶链反应及其各种改进的技术目前在CTC的检测中应用最广泛，且被认为是目前检测CTC较为有效的方法,已被成功地用于检测多种实体瘤。
CTC与外周血成分
CTC的高度异质性使其与外周血成分之间存在相对复杂作用机制，从而以不同的途径发生免疫逃逸。血小板、自然杀伤（NK）细胞、调节性T细胞、髓源性抑制细胞等都可能与CTC的命运密切相关。
血小板与CTC
陶瑟等在19世纪首次揭示血小板与肿瘤转移可能相关。肿瘤患者常处于高凝状态、血小板含量异于正常人。血小板增多症则与多种肿瘤的预后不良密切相关。研究者发现，血小板表面黏附分子与纤维蛋白原相互作用，一起包裹在CTC表面使其免于损伤或凋亡，同时CTC表面具有与血小板结合的受体或配体（整合蛋白αvβ3和CD44等）间接或直接激活血小板。在整合蛋白、黏附分子和选择素等的参与下，CTC在血液中与纤维蛋白原、血小板和白细胞等形成聚合物或癌栓，逃避血流剪切损伤及免疫杀伤，并在血流中通过逐步黏附而减速直至在血管壁定植，进入组织器官形成转移。
NK细胞与CTC
NK细胞是固有免疫主要成员，主要分布于外周血及脾脏。其不需要经过免疫系统的抗原识别反应来确定目标。NK细胞能够主动出击，清除肿瘤细胞和病原体等，分泌细胞因子等参与获得性免疫，具有强效抗肿瘤转移能力。在血中检测到的CTC计数越高，NK细胞的细胞毒作用越弱。推测这是由于CTC表面广泛表达生存素，生存素是一种抗凋亡蛋白，可以封闭NK细胞的毒性作用，使肿瘤细胞逃逸免疫不被识别从而避免免疫伤害。
髓源性抑制细胞与CTC
髓源性抑制细胞在肿瘤免疫逃逸中具重要作用。髓源性抑制细胞通过精氨酸酶1和诱导性一氧化氮合成酶途径抑制T淋巴细胞和NK细胞的抗肿瘤作用，达到促进肿瘤血管生成的作用，同时通过各种相关机制对固有免疫和获得行免疫进行抑制。
调节性T细胞与CTC
调节性T细胞源于胸腺的CD4+T细胞亚群，是具有抑制功能的T细胞亚群。调节性T细胞与CTC之间的直接关系鲜见报道。但是调节性T细胞在免疫耐受及外周血中的免疫调节作用，使其在一定程度上有利于CTC逃避外周效应T细胞以及B细胞等的杀伤，导致CTC在外周血中存活并进一步在靶器官形成转移灶。
CTC与临床应用
多项研究证明了，在乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、肺癌等一系列恶性肿瘤中通过检测CTC可以判断患者病情和病程的变化，并真实反映肿瘤负荷和其发展为转移病变的能力。这对于早期诊断、辅助治疗、疗效判断和预后判断有一定的临床指导意义。CTC为肿瘤转移提供了一种可量化性的检测方法。此外，基于以下四点原因：通过增强外周循环中效应免疫细胞的表达和功能以杀灭CTC；通过抗凝治疗等阻断外周血种成分对CTC保护作用；筛选CTC的特异性表面分组标志物，开发抗体直接干扰CTC的增殖；切断CTC与血管内壁的黏附，使CTC一直处于循环状态而最终凋亡，不仅利于增加外周杀伤成分与CTC接触机会，亦能防止CTC形成微转移灶，相信CTC在不久的将来可能成为转移肿瘤治疗靶点。
小结
外科手术是导致肿瘤细胞入血的最直接原因，然而进入循环的肿瘤细胞只有小部分最终发生转移灶。在CTC的命运决定方面，即CTC最终是否会导致肿瘤的转移复发，机体的免疫系统功能有着重要作用。由于麻醉对围术期免疫系统的功能有一定影响，因此当前许多研究者推测麻醉通过对免疫系统影响可能间接影响肿瘤的转移。通过本文可知，作为一种非侵入性的检查方法，虽然目前众多的CTC检查技术仍旧存在灵敏性、特异性和可重复性方面的问题，需要进一步的发展和完善，但其为肿瘤转移提供了可量化分析的基础。而且检测样本为患者血液，采样方便，适宜用于围术期的CTC持续性监测，为研究麻醉与肿瘤转移提供了良好的技术基础。
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