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ctDNA检测可以替代肿瘤组织活检吗?液体活检与金标准的博弈

阎兴 阎兴 主任医师 癌症早筛 2026年1月14日 2,481 阅读 来源:基因百科

核心观点摘要

随着液体活检技术的发展,ctDNA检测因其无创、便捷的特性备受关注。本文从复旦大学附属华山医院检验科的临床视角,深入对比分析ctDNA检测与肿瘤组织活检在原理、诊断效能及临床应用上的根本差异。核心探讨“ctDNA检测可以替代肿瘤组织活检吗?”这一问题,结论指出二者目前是互补协同关系,共同优化肿瘤全程管理,而非简单替代。

在肿瘤诊疗领域,一个令人印象深刻的数字是:超过80%的实体肿瘤诊断,至今仍依赖于病理医生在显微镜下对肿瘤组织切片做出的最终判决。组织活检,这个被称为“金标准”的操作,是肿瘤诊断的基石。然而,另一项技术正以前所未有的速度进入临床视野——循环肿瘤DNA(ctDNA)检测,仅需一管血,就能捕捉到肿瘤释放到血液中的“基因讯号”。这不禁让患者和医生都产生了一个直接的疑问:ctDNA检测可以替代肿瘤组织活检吗? 答案并非简单的“是”或“否”,而是一场关于精准与全面、动态与静态的深度博弈。

ctDNA检测与组织活检:原理与获取方式的根本差异

要理解它们能否相互替代,得先看清它们的“出身”。肿瘤组织活检,无论是穿刺还是手术获取,目标直指病灶本身。它拿到的是肿瘤的“实体样本”,包含了完整的癌细胞、周围的免疫细胞、血管和间质。病理医生不仅能判断是不是癌,还能看清癌细胞长什么样(形态学)、怎么排列(结构),并进行免疫组化分型。这好比是深入敌后,拿到了敌人的完整布防图和士兵样本。

ctDNA检测走的则是另一条路。它不直接触碰肿瘤,而是检测肿瘤细胞凋亡或坏死后释放到血液循环中的DNA碎片。这个过程完全无创,就像在河流下游设置监测站,分析上游工厂排出的“基因污染物”。组织活检是病理诊断的“金标准”,其提供的信息是结构性的、全景式的。而ctDNA检测具有无创、可重复的动态监测优势,它反映的是肿瘤基因组的“快照”,尤其擅长捕捉血液中含量极低的突变信息。一个是有创的“阵地战”,一个是无创的“信息战”,出发点截然不同。

组织活检穿刺操作示意图
组织活检穿刺操作示意图

诊断效能对比:互补而非简单替代

在具体的诊断能力上,两者的长短板非常清晰。对于初次确诊,组织活检在初始诊断和分子分型上不可或缺。肺癌是小细胞癌还是非小细胞癌?乳腺癌的激素受体是阳性还是阴性?这些决定治疗根基的问题,必须依靠组织标本才能准确回答。组织还能提供肿瘤微环境信息,这对判断预后和免疫治疗疗效至关重要。ctDNA检测在此时可能面临挑战:早期肿瘤释放到血液中的DNA量极少(有时被称为“分子信号淹没在噪声中”),可能导致假阴性;而且,它无法告诉你肿瘤的组织学类型。

然而,战场形势是变化的。当患者开始治疗后,肿瘤的基因谱会演变,产生耐药突变。这时,重复进行组织活检往往困难、有风险,患者也难以接受。ctDNA检测在监测耐药、评估疗效方面更具时效性的优势便凸显出来。每月甚至更短时间抽血一次,就能动态追踪突变丰度的变化,比影像学发现病灶缩小或增大要早数周甚至数月,为及时更换治疗方案赢得先机。这里必须提到ctDNA检测的灵敏度与肿瘤负荷、部位的关系:晚期、转移性、血供丰富的肿瘤,ctDNA检出率更高;而一些中枢神经系统肿瘤或某些惰性肿瘤,ctDNA信号可能很弱,限制了其应用。

临床应用场景的明确分工

血液样本中分离ctDNA过程图解
血液样本中分离ctDNA过程图解

正因为上述差异,在真实的临床诊疗路径中,两者已经形成了初步的、基于场景的分工。在诊断阶段,组织活检适用于初次确诊和需要完整病理评估时,这是铁律。没有组织病理诊断,一切靶向或化疗都无从谈起。

在治疗后的随访监测阶段,情况就变了。ctDNA检测是术后复发监测、晚期患者疗效评估的理想工具。比如,肠癌术后,定期检测ctDNA,若从阴性转为阳性,可能提示分子层面的复发风险增高,早于CT发现结节。对于晚期使用靶向药的患者,ctDNA动态监测更是管理耐药过程的“雷达”。

最引人遐想的领域是癌症早筛。通过检测血液中极微量的ctDNA突变和甲基化信号,能否在症状出现前发现癌症?这是前沿热点。但目前,早筛面临巨大挑战:早期肿瘤ctDNA含量极低,检测技术要求极高;更重要的是,偶然发现的、意义不明的克隆性造血等“假信号”可能带来过度诊断和心理恐慌。因此,在早筛领域,ctDNA检测更多是作为补充手段,与影像学、其他肿瘤标志物联合使用,远未达到替代任何现有标准诊断方法的地步。

总结与展望:协同作战,优化肿瘤全程管理

回到最初的问题:ctDNA检测可以替代肿瘤组织活检吗? 基于目前的医学证据和临床实践,明确的结论是:不能完全替代。它们的关系绝非“取代”,而是“互补”与“协同”。组织活检是诊断的基石和起点,提供了不可替代的病理架构信息;ctDNA检测则是贯穿治疗始终的“哨兵”,实现了无创、动态的基因监控。

未来的肿瘤诊疗模式,必然是两者的有机结合。可以设想这样一个场景:患者初诊通过组织活检明确病理和关键驱动基因突变;治疗期间,利用ctDNA检测进行实时疗效监控和耐药预警;一旦ctDNA提示出现新的耐药突变,可再次通过精准的局部活检(在ctDNA指导下,可能更有针对性)进行确认,获取新的组织样本以探索更复杂的耐药机制。这种“组织定性,液体定量”的联动模式,将肿瘤诊疗从静态的单一时间点,推向动态的、全生命周期的精准管理。

随着测序技术的灵敏度不断提升和成本下降,以及多组学整合分析(如同时分析ctDNA突变、甲基化、片段组学)的成熟,ctDNA检测的应用边界必将拓宽。或许在未来,对于某些特定类型肿瘤或特定临床问题,ctDNA检测的权重会进一步增加。但无论如何演进,组织活检所提供的肿瘤空间异质性信息和病理金标准地位,在可预见的未来仍无法被完全取代。理性的态度是,让每种技术在其最擅长的舞台上发挥作用,共同为患者编织一张更严密、更个性化的生命防护网。

阎兴
阎兴 主任医师
🏥 复旦大学附属华山医院 · 检验科

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