《Cells》：A Unified Taxonomy for the Circulating Tumor Microenvironment (cTME) and Circulating Tumor-Associated Cells (C-TACs): A Conceptual Framework for Precision Oncology
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背景：随着液体活检在精准肿瘤学中的复杂性不断增加，亟需一个能够容纳其持续扩展之多组学研究范围的结构化分类框架。随着该领域从早期肿瘤微栓子研究逐步发展——早期研究主要聚焦于驱动高效转移的循环肿瘤细胞（CTCs）多细胞簇——到更广泛的“肿瘤微环境”（TME）系统性
背景：随着液体活检在精准肿瘤学中的复杂性不断增加，亟需一个能够容纳其持续扩展之多组学研究范围的结构化分类框架。随着该领域从早期肿瘤微栓子研究逐步发展——早期研究主要聚焦于驱动高效转移的循环肿瘤细胞（CTCs）多细胞簇——到更广泛的“肿瘤微环境”（TME）系统性分析，后者涵盖恶性与非恶性成分，建立分层分类体系的必要性已愈发明确。目的：为将这些多样化数据流整合为连贯的临床框架，亟需建立多层级分类系统。本综述提出一条基础性路线图，正式区分系统性生态系统及其物理性和功能性子集，并强调其在治疗决策中的临床效用。拟议分类体系：本文主张采用循环肿瘤微环境（cTME）作为系统性环境的包容性术语，涵盖循环肿瘤DNA（ctDNA）、细胞外囊泡（EVs）及生物物理属性等非细胞成分。相对而言，物理性细胞簇应严格归类为循环肿瘤栓子（CTE）。关键的是，本文将循环肿瘤相关细胞（C-TACs）界定为cTME内的功能性细胞亚群，其包括单个循环肿瘤细胞（CTCs）、CTE以及循环肿瘤来源内皮细胞（CTECs）和癌症相关成纤维细胞（CAFs）等支持性非恶性细胞。临床应用：建立上述区分后，可实现分子谱分析与功能检测的无缝整合。本文强调了新近证据，即C-TACs可能作为化疗反应谱分析（CRP）的主要功能性底物；早期概念验证研究报告其与临床结局之间具有较高一致性，但仍有待独立前瞻性研究进一步确认。此外，初步证据提示，识别这些功能单元，尤其是围手术期CTE，可能有助于预测早期恶性肿瘤辅助化疗的疗效，但这一结论仍需在前瞻性研究中加以证实。结论：采用这一统一分类体系可能有助于推动精准肿瘤学发展。通过将cTME视为上位生态系统，并将C-TACs视为其功能执行者，临床医师将更有条件解释多模态液体活检数据，并为将这些技术整合进个体化癌症管理平台提供概念性路线图。需要强调的是，该框架旨在生成研究假设，其临床应用在常规采纳前仍需前瞻性验证。
1. 引言：转移级联过程与结构化分类体系的需求
文章首先指出，肿瘤转移级联过程仍是现代肿瘤学最严峻的挑战之一，超过90%的癌症相关死亡归因于此。液体活检作为一种非侵入性技术，在过去十年中已从单纯的循环肿瘤细胞（CTCs）计数，发展为能够实时反映肿瘤分子与细胞演化的多模态平台，涵盖循环肿瘤DNA（ctDNA）和细胞外囊泡（EVs）等多类标志物。作者认为，随着这些多组学信息逐步接近临床常规应用，一个结构化、分层化的分类框架已成为必要条件，否则将影响不同技术平台之间结果报告的标准化与研究结论的可比性。文章进一步回顾了“肿瘤微栓子”在早期病理学和转移研究中的重要地位，并指出其与当代“肿瘤微环境”（TME）这一系统性概念之间长期存在术语混杂。基于此，作者提出需严格区分系统性循环生态系统、物理性细胞聚集体及功能性细胞执行单元，以支撑精准肿瘤学中的治疗预测、微小残留病灶（MRD）监测及围手术期管理。
2. 材料与方法：基于PRISMA的循环生态系统综合分析
在方法学层面，本文依据系统综述与Meta分析优先报告条目（PRISMA）原则，对既有文献进行系统整合，以确保所提命名体系具有证据基础，而非仅为经验性建议。检索覆盖`PubMed`、`Scopus`与`Google Scholar`，时间范围为2010年1月至2026年1月，旨在捕捉该领域从早期CTC计数研究向当前多模态、生态系统式分析转型的全过程。检索词既包括“循环肿瘤微环境”“循环肿瘤相关细胞”“液体活检”“分类学/命名法”等核心术语，也包含“化疗反应谱分析（CRP）”“97%一致性”“辅助化疗疗效”“移动生态位”等功能性和临床验证导向词汇。研究纳入标准主要包括：对循环肿瘤成分给出明确界定，或提供CTE、C-TACs预测价值的临床证据；排除病例报告、会议摘要及仅聚焦局部原发灶微环境的研究。最终纳入57篇高影响力文献用于定性综合。作者在此基础上，将病理学中关于肿瘤微栓子的历史证据与现代分子肿瘤学中关于系统性TME的研究进行交叉映射，以形成后续分层分类框架。
3. 分层分类体系：将cTME界定为系统性生态系统
本文的核心理论贡献在于提出一个严格的多层级结构，将循环肿瘤图景中的不同实体纳入统一体系。作者主张将循环肿瘤微环境（cTME）定义为最高层级的“上位生态系统”，而非单纯的运输介质。该概念强调，循环中的肿瘤相关过程不仅取决于孤立肿瘤细胞本身，还受系统性调控因素共同支配。文章进一步指出，cTME应整合三大支柱：细胞性亚群、非细胞性信使以及生物物理调节因子。通过这一界定，cTME不仅容纳功能性细胞执行者（C-TACs），也容纳塑造远处器官定植条件的分子指令，从而为解释液体活检中的复杂异质性提供总框架。
3.1. 概念性上位层级：cTME
作者将cTME定义为存在于外周血及其他体液中的包容性系统环境。其关键意义在于承认循环肿瘤细胞的命运并非孤立决定，而是受复杂系统性调节网络影响。cTME作为“上位层级”，为功能性细胞群与远处器官预适应信号提供统一概念框架。
3.2. 非细胞成分：分子信使与基因组蓝图
本节强调，cTME区别于单纯细胞分类的关键，在于其纳入非细胞性组分。循环肿瘤DNA（ctDNA）构成其中的重要基因组蓝图，通过下一代测序（NGS）可识别体细胞突变、拷贝数变异及克隆演化轨迹。细胞外囊泡（EVs），尤其是30–150 nm的外泌体，则作为缺乏功能性细胞核的脂质双层颗粒，在转移前生态位（PMN）的建立中发挥“分子肥料”样作用。文章还提到D-S PHLIP等pH敏感技术，可利用全身侵袭性肿瘤活动相关的酸性环境（pH ≈ 6.8）富集来源于cTME的EVs。此外，片段组学与甲基化谱分析也被纳入cTME的非细胞性景观，显示出其在多癌种早筛与组织来源判定中的高敏感性潜力。
3.3. 生物物理调节因子：机械环境
作者进一步指出，cTME还包含关键的生物物理属性。外周循环是高度不利的机械环境，肿瘤细胞生存依赖其对流体剪切应力（FSS）、血流速度及毛细血管滞留条件的适应能力。FSS能够淘汰脆弱细胞，并偏向保留间质样或簇集表型；血流速度及毛细血管床的物理尺寸则决定细胞滞留与后续血管外渗概率；系统性酸性pH不仅构成潜在生物标志物，也会影响细胞与囊泡膜稳定性及信号传递效率。通过将这些分子与机械参数统一纳入框架，作者为下一代精准肿瘤学提供了结构化基础。
4. C-TACs：用于治疗预测的功能性细胞单元
在作者提出的框架中，循环肿瘤相关细胞（C-TACs）被定义为cTME中的功能性细胞亚群，是执行转移和体现药物敏感性/耐药性的主要细胞实体。文章指出，传统液体活检长期聚焦于单个CTC这一“种子”，但单纯计数无法反映“流动性微环境”的复杂生物学。与此不同，C-TACs强调转移并非孤立单细胞事件，而是由恶性细胞与非恶性伙伴共同构成的“移动生态位”协同完成。作者认为，这种异质性集合更能真实反映疾病的实时耐药状态和治疗敏感性，因此是功能性精准诊断的核心底物。
4.1. 从“单一种子”到“移动生态位”
这一部分主要阐释概念转变：转移应被视为集体协调过程，而非单细胞播散。C-TAC框架将恶性细胞及其配套支持细胞作为一个运行中的功能生态系统，强调其在系统循环中仍保持操作性完整，能够抵御环境应激并促进远处定植。
4.2. C-TACs细胞组成的深入分析
文章详细解析了C-TACs的构成。循环肿瘤来源内皮细胞（CTECs）具有非整倍体等遗传异常，可维持促血管生成信号并帮助恶性核心逃避免疫监视；癌症相关成纤维细胞（CAFs）则参与提供抗流体剪切应力能力并促进远处外渗；中性粒细胞等免疫“护送者”可通过VCAM-1依赖连接与CTCs相互作用，并促进细胞周期进展；血小板则通过肿瘤细胞诱导的血小板聚集（TCIPA）形成“免疫伪装”，帮助恶性细胞规避自然杀伤（NK）细胞攻击。作者借此说明，C-TACs之所以具有功能预测价值，正在于其保留了这些协同关系。
4.3. 初步临床证据：97% CRP一致性
在临床层面，本文引用初步研究结果支持C-TACs作为功能性分类单元的合理性。作者指出，基于孤立CTCs开展的化疗反应谱分析（CRP）以往难以与影像学疗效一致，主要由于其丢失了功能背景。而采用完整C-TAC群体进行CRP时，治疗初治患者中可观察到与影像学治疗反应高达97%的一致性；经治患者中该一致性下降至87%，被解释为既往系统治疗诱导的“耐药教育”。文章同时谨慎强调，这些结论仍基于有限研究，包括单中心或回顾性设计，尚需独立、多中心、前瞻性验证，因此当前更应视作研究路线图而非既定临床标准。
4.4. 对肺癌围手术期管理的意义
本文进一步将该框架应用于非小细胞肺癌（NSCLC）围手术期场景。作者指出，围手术期识别簇状C-TAC功能单元，尤其是归类为CTE者，可能成为辅助化疗获益预测指标。已有初步数据提示，携带此类功能单元的患者接受辅助治疗后，2年无复发生存（RFS）显著高于未治疗者。作者据此认为，将C-TACs界定为cTME内的功能执行者，有助于突破单纯细胞计数的局限，并将功能性细胞信息纳入个体化癌症管理。
5. 攻击性聚集体：CTE与CTM的生物学及播散潜能
文章将循环肿瘤栓子（CTE）或循环肿瘤微栓子（CTM）界定为循环肿瘤景观中最具威胁的物理实体，并强调必须将其与更广泛的cTME系统性环境严格区分。作者认为，CTE是C-TACs中的高侵袭性子集，是“移动生态位”的物理体现，其对远处定植具有关键意义。
5.1. 生物力学优势：更高的转移效率
作者指出，CTE虽然在总循环肿瘤负荷中占比不高，但其转移播散效率约为孤立CTCs的23至50倍。其优势包括：通过细胞间连接规避失巢凋亡；通过簇集结构抵御流体剪切应力造成的机械损伤；以及因尺寸较大而更易在远端毛细血管床发生机械性滞留，从而触发血管外渗和高密度定植。
5.2. 同型与异型簇集：复杂生态系统
为实现“总体cTME图谱分析”，文章区分了同型CTE与异型CTE。同型CTE由单一细胞表型组成，而异型CTE则整合CTECs、CAFs及免疫细胞等宿主来源支持成分，体现C-TAC框架的功能高峰。血小板参与后，异型CTE可进一步获得免疫逃逸能力。作者借此强调，真正高效的转移并非肿瘤细胞单独完成，而是携带自身支持性基质共同迁移。
5.3. 临床实用性：肺癌管理中的预测价值
在NSCLC围手术期管理中，CTE的严格定义具有明确临床意义。文章总结，围手术期检出CTE的患者可能从辅助化疗中获得更明显的RFS收益，而CTE阴性患者在相关队列中未显示统计学显著获益。作者认为，这提示CTE不仅是生物学现象，也可能是风险分层和围手术期强化干预的重要候选指标。
6. 分层框架的结构分析、临床证据、技术局限与讨论
在后续章节中，作者结合表格化框架，对五层级体系进行了系统阐释：cTME作为最高上位生态系统；循环稀有细胞（CRC）作为最广义细胞类别；C-TACs作为功能执行层；CTE/CTM作为攻击性聚集亚群；CTCs作为最基本元素单元。随后，文章以临床证据综合支持该框架，包括C-TACs在CRP中的高一致性、NSCLC中CTE对辅助化疗获益的提示作用，以及小尺寸CTCs（≤5 μm）在高危非肌层浸润性膀胱癌中的预后意义。技术层面，作者重点分析了当前平台的偏倚：依赖上皮细胞黏附分子（EpCAM）的捕获体系难以识别经历上皮-间质转化（EMT）的高侵袭细胞，也无法覆盖CAFs、CTECs等“移动生态位”组成成分。相比之下，基于非整倍体富集的SE-iFISH技术通过阴性筛选和染色体异常识别，能够更完整地保留CRC谱系，并避免尺寸过滤对小尺寸CTCs和脆弱异型簇的遗漏。此外，文章还讨论了高流速微流控平台可能破坏簇集完整性的问题，强调应采用低压、温和的富集策略以保留CTE结构。最后，在讨论部分，作者从经济、监管与临床整合角度分析该分类框架落地面临的障碍，认为未来需在全球范围内实现命名、检测与报告标准化，并通过前瞻性、多中心验证推动“总体cTME图谱分析”真正进入精准肿瘤学实践。
