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循环肿瘤细胞是近30年来研究应用的仅有的几个新型肿瘤分子标志物之一。通过检测CTC数量和蛋白表达可对肿瘤进行确诊、判断预后、监控疗效。例如，当CTC出现上皮间质转换（EMT）、过表达上皮细胞粘附分子往往提示肿瘤患者预后不佳；通过对比手术或放化疗前后血液中CTC数量，可以判断治疗是否有效，具有重要的临床研究及应用价值。
CTC检测的临床意义
- 肿瘤早期诊断
研究发现，CTC在肺癌临床确诊前，在慢阻肺病人血液中发现，比临床确诊早1-4年不等。因此，CTC检测也可以用于肿瘤的早期诊断。
- 肿瘤预后判断
多中心研究发现：CTC数量多的患者预后明显较CTC数量低的患者差；其PFS和OS均明显短于后者，总体存活时间平均少10个月以上。因此，CTC的数量与预后具有非常显著的相关性。
- 实时监测疗效
研究表明在治疗过程中监测CTC数量的变化，可以得知治疗方案是否有效，是否可以帮助患者控制病情、提高生存期，并协助判断预后情况。
- 制定/调整治疗方案
将CTC捕获出来进行培养，进一步对其进行基因测序、mRNA表达和蛋白表达情况分析，为患者制定/调整治疗方案，达到个体化治疗目的。
- 肿瘤复发监测
随着CTC捕获技术的成熟，医生可以通过监测CTC判断病人是否有肿瘤复发可能。经过治疗后，病人体内CTC数量应是没有或者只有极少数，若检测到CTC数量持续增多，则提示有肿瘤复发或转移的可能性。
- 新的治疗靶标
人们已经认识到不仅可以把实体肿瘤作为靶向治疗的一个靶标，同时也可以把CTC作为药物治疗的对象，同时越来越多的与肿瘤进展相关的核酸及蛋白可以通过CTC检测发现。
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