综述：癌症相关成纤维细胞作为癌症患者潜在的新型液体活检标志物

本文聚焦癌症相关成纤维细胞（CAFs），探讨其作为液体活检标志物的潜力。研究发现循环癌症相关成纤维细胞（cCAFs）在癌症患者血液中存在，且与病情相关，或可用于癌症诊断、预后评估等，为癌症研究开辟新方向。

　　

癌症相关成纤维细胞在肿瘤微环境中的重要地位

癌症相关成纤维细胞（Cancer-associated fibroblasts，CAFs）是肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME）的关键组成部分。在 TME 中，成纤维细胞数量众多，除维持细胞外基质（Extracellular matrix，ECM）稳态、参与伤口愈合等生理功能外，其功能失调与癌症等多种疾病紧密相连。
多项研究表明，CAFs 具有促肿瘤作用。它可通过细胞 - 细胞黏附直接相互作用、促进免疫逃逸机制、重塑细胞外基质等方式影响 TME。比如，CAFs 能分泌趋化因子（如 CXCL1）、白细胞介素（如 IL-6）和生长因子（如 EGF），影响免疫反应和细胞增殖 ，还能抑制 CD8⁺ T 细胞的抗肿瘤功能。不过，也有研究报道存在具有抗肿瘤作用的 CAFs，这意味着对 CAFs 的功能还需进一步深入探究。
CAFs 与正常成纤维细胞相比，增殖速率更高，能诱导细胞外基质降解与重塑、上皮 - 间质转化、血管生成转换、代谢重编程为反向 Warburg 表型，还可促使肿瘤细胞获得干细胞特性 。同时，CAFs 参与细胞外基质成分（如胶原蛋白、透明质酸和蛋白聚糖）的生成与调节，通过血管生成支持肿瘤的营养供应。
值得注意的是，肿瘤细胞也可调节 CAF 的分化和功能，如通过分泌肿瘤细胞外囊泡或其他因子发挥作用，这凸显了 TME 内细胞间的强烈相互作用。细胞因子（如 TGF-β、IL-1、PDFG）可影响 CAFs 的激活，在胰腺癌中，TGF-β 信号通路活跃，癌细胞分泌的外泌体可招募和激活 CAFs，而激活的 CAFs 又分泌促肿瘤因子，促进癌细胞增殖 。此外，在前列腺癌研究中发现，CAFs 与肿瘤相关巨噬细胞存在相互作用，可促进巨噬细胞向 M2 型转化，进而推动肿瘤进展。

CAFs 的分子亚型与异质性

近年来研究发现，CAFs 存在显著的表型和分子异质性，其功能既包括促肿瘤作用，也有抑制肿瘤的效果。起初认为 CAFs 源自同质的基质细胞群体，但现在发现，除成纤维细胞外，脂肪细胞、周细胞、内皮细胞、骨髓来源的巨噬细胞等多种细胞都可能是 CAFs 的起源 。因此，为精准识别这一异质群体，需使用多种标记物，包括 CAF 阳性和阴性标记物。常见的 CAF 阳性标记物有 α - 平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、成纤维细胞激活蛋白（FAP）、成纤维细胞特异性蛋白（FSP）和波形蛋白（vimentin）等。
基于不同的表型，CAFs 可分为不同的分子亚型，这些亚型在肿瘤微环境中发挥不同功能，对肿瘤的发展产生促进、抑制或混合作用 。在实体瘤患者中，已报道多种 CAF 亚型，其中肌成纤维细胞样 CAFs（myCAFs）、炎症性 CAFs（iCAFs）和抗原呈递 CAFs（apCAFs）最为常见。
myCAFs 高表达 α-SMA，低表达 IL-6，具有肌收缩特性。在胰腺癌中，myCAFs 靠近肿瘤部位，可被肿瘤细胞直接接触激活。多数研究表明其具有促肿瘤作用，但也有报道称其可抑制肿瘤 。iCAFs 则低表达 α-SMA，高分泌 IL-6，有助于形成炎症微环境，能通过分泌炎症细胞因子和生长因子刺激肿瘤细胞增殖 。apCAFs 表达主要组织相容性复合体 II 类分子（MHC-II），可呈递抗原并与 CD4⁺ T 细胞相互作用，参与免疫调节。在胰腺癌和乳腺癌中，apCAFs 通过调节性 T 细胞分化发挥免疫抑制和促肿瘤作用，但在肺癌中却与肿瘤的 T 细胞免疫相关，这表明其功能具有肿瘤特异性和环境依赖性 。
此外，CAFs 还具有动态且高度可塑性的表型，可通过不同信号通路的激活相互转化。例如，在 TGF-β 信号通路调节下，iCAFs 可转变为 myCAFs，apCAFs 也可转变为 myCAFs 。CAFs 高度异质的起源、可塑性以及肿瘤依赖的功能特性，为研究癌症患者体内的 CAFs 带来诸多挑战。

循环 CAFs 作为新型液体活检标志物

液体活检是指对体液进行采样检测，为癌症诊断和治疗开辟了新途径。血液、尿液、唾液、脑脊液和囊肿液等多种体液可用于检测循环肿瘤细胞（Circulating tumor cells，CTCs）、其他癌症相关细胞以及肿瘤衍生产物（如循环肿瘤 DNA）。其中，基于血液的检测方法因可检测多种生物标志物而备受关注。与组织活检相比，液体活检具有微创、可重复的优势，有助于在疾病全程进行监测，为个性化癌症治疗提供依据 。
过去十年，组织驻留型 CAFs 在多种实体瘤中的研究较为深入，但循环 CAFs（cCAFs）在血液中的作用研究才刚刚兴起。鉴于液体活检相对组织活检的诸多优势，本文对 cCAFs 的相关研究进行综述，涵盖 cCAFs 的分离、检测、临床应用，以及其作为新型液体活检生物标志物的优势与面临的挑战。
通过在 PubMed 数据库检索相关文献，最终筛选出 8 项符合要求的研究。这些研究中，cCAFs 的分离方法包括密度梯度离心、免疫磁珠富集、基于大小的富集和基于微泡的声流控技术；检测方法则是免疫荧光染色后通过荧光显微镜或流式细胞术进行观察 。

癌症患者血液中的循环癌症相关成纤维细胞

cCAFs 在血液中的含量与其他血细胞相比极少，如同循环肿瘤细胞（CTCs）一样稀少，因此其分离颇具挑战，需要高灵敏度的富集和检测方法。下面将按照癌症类型分别介绍相关研究。

1. 乳腺癌：共有三项研究评估了 cCAFs 在乳腺癌患者血液中的作用。这三项研究均使用 CD45^-和 DAPI⁺作为 cCAFs 的识别标记，部分研究还使用 FAP 或 α-SMA 等作为额外的阳性选择标记，同时用 CK 或 EpCAM 作为阴性标记以区分 cCAFs 与循环上皮细胞 / CTCs 。研究中的血液样本来自不同分期的乳腺癌患者，包括早期和晚期病例，部分研究还将患者的 CTCs 和 cCAFs 数量与健康供体进行了对比。
   Jiang 等人建立了一种新型无标记方法，利用定制微流控装置中的声流控技术，可在 8 分钟内同时分离 CTCs、cCAFs 和免疫细胞，且捕获细胞的存活率较高。在对乳腺癌患者血液样本的分析中，该研究发现 cCAFs 在 75% 的局部病例和所有转移性乳腺癌患者中均可检测到，而 CTCs 仅在约 71% 的转移性患者中被检测到。此外，在部分转移性病例中还检测到了异质性 cCAF - CTC 簇，且 cCAFs 在区分健康供体和癌症患者方面表现出良好的诊断准确性，在预测转移性疾病方面甚至优于 CTCs 。
   Muchlińska 等人采用一管检测法，利用外周血进行免疫荧光染色和成像流式细胞术分析，同时检测 CTCs 和 cCAFs。然而，在 210 例患者中，仅有 7 例（3.33%）检测到 cCAFs，不过 CTCs 和 cCAF 的状态均与乳腺癌患者的远处转移显著相关，且 cCAFs 与 CTCs 常同时出现，CTCs 数量较多的患者更易检测到 cCAFs 。该研究认为，cCAF 阳性患者比例低可能与乳腺癌局部阶段病例占比较高以及检测方法存在局限性有关。
   Sharma 等人使用 FaCTChecker 装置对各分期乳腺癌患者的血液样本进行检测，发现 cCAFs 在各分期患者中均可检测到，且 cCAF 阳性率超过 CTCs 阳性率。此外，研究还发现同质性 cCAF - cCAF 簇比异质性 cCAF - CTC 簇更为常见，并通过小鼠原位异种移植模型证实了异质性 cCAF - CTC 簇与乳腺癌转移的相关性 。

2. 前列腺癌：两项研究对前列腺癌患者血液中的 cCAFs 进行了分析，这两项研究相隔 12 年，且使用了不同的 cCAF 标记物，其中 vimentin 是共同使用的阳性标记 。Jones 等人在 2012 年发表的研究中，利用 CellSearch 系统分析了前列腺癌患者和健康个体的血液样本，发现 7/12 的转移性前列腺癌患者血液中存在循环成纤维细胞样细胞（定义为 DAPI⁺/CK^-/CD45^-/Vimentin⁺），而局限性前列腺癌患者和健康志愿者血液中未检测到。这些细胞数量与前列腺癌预后不良指标（如 CTCs 和高 PSA 水平）相关，但由于使用 EpCAM 富集细胞可能导致细胞计数偏低 。
   Booijink 等人在 2024 年的研究中，对 18 例转移性前列腺癌患者的血液样本进行检测，发现所有样本中均存在 cCAFs。该研究还在部分健康供体的外周血样本中检测到了 cCAFs，但数量低于癌症患者。研究人员进一步将 cCAFs 分为 FAP⁺/CD45⁺和 FAP⁺/CD45^-亚群，发现二者在形态上存在差异，但该研究未发现 cCAFs 与前列腺癌患者临床特征之间的显著关联，可能与样本量有限有关 。

3. 多种肿瘤：有三项研究评估了 cCAFs 在多种肿瘤（包括胰腺癌、结直肠癌、肾癌、肺癌、胃癌和胆管细胞癌等）中的作用 。Ao 等人分析了不同癌症患者和健康供体的外周血样本，发现转移性乳腺癌患者中 cCAFs 的患病率显著高于局部乳腺癌患者，且在转移性乳腺癌和结直肠癌患者中观察到了 CTC 和 cCAF 簇，而在非转移性患者和健康志愿者中未发现。此外，部分转移性癌症患者虽未检测到 CTCs，但可检测到 cCAFs，这表明检测 cCAFs 对癌症预后评估具有重要意义 。
   Ortiz - Otero 等人首次在转移性胰腺癌、食管癌、胃癌和肾癌患者血液中检测到 cCAFs。研究发现，98% 的转移性患者血液中 cCAFs 数量较多，且 cCAFs 数量与患者总体生存期相关。在接受化疗的患者中，疾病进展患者的 cCAF 数量呈逐渐增加趋势，同时还发现了 CTC - cCAF 簇，推测其可能是癌症进展的重要前体 。
   G?tze 等人对转移性胰腺癌和转移性胃肠道恶性肿瘤患者血液中的 cCAFs 进行分析，建立了一种序贯液体活检检测方法。结果显示，95.4% 的转移性胰腺癌患者和 78.2% 的转移性胃肠道恶性肿瘤患者血液中可检测到 cCAFs，且胰腺癌患者血液中 cCAFs 的平均数量显著高于胃肠道恶性肿瘤患者，但二者血液中 CTCs 的检测率较低 。此外，研究未发现组织中 α - SMA 和 FAP 表达与血液中 cCAFs 数量的相关性。

cCAFs 作为新型液体活检标志物的综合分析

cCAFs 是新兴的液体活检标志物，但目前相关临床研究较少。这些研究在参与者数量、研究肿瘤类型等方面存在差异，多数数据来自乳腺癌和前列腺癌队列，其他实体瘤的样本量有限，结论解释需谨慎。未来需对更多肿瘤类型进行研究，以深入了解 cCAFs 在不同癌症中的作用 。
癌症患者中 cCAF 阳性率差异较大，在 3.3% - 100% 之间。虽然并非所有研究都有一致报道，但总体趋势是转移性癌症患者中 cCAF 阳性率和绝对数量更高，这表明 cCAF 的释放可能与肿瘤分期有关。不过，也有乳腺癌研究显示 I 期患者 cCAF 阳性率高于 II/III 期局部晚期癌症患者 。多项研究表明，基线时可检测到的 cCAFs 与多种癌症的不良预后和晚期阶段相关，还有研究提示 cCAFs 可作为监测化疗患者纵向治疗反应的生物标志物 。多数研究中，健康受试者血液中未检测到 cCAFs，这表明 cCAFs 具有较高特异性，可作为诊断生物标志物，如 ROC 分析中其 AUC 可达 0.89 。
不同研究中用于鉴定 cCAFs 的生物标志物组合各不相同，最常用的阳性选择标记物是 FAP 和 α - SMA，部分研究还会结合 vimentin、CD29 和 CD31 等其他标记物，而 CK 和 CD45 常作为排除标记物 。由于组织驻留型 CAFs 具有高度异质性，目前用于 cCAF 检测和表型分析的潜在标记物（如 IL-6）及分泌因子尚未得到充分研究，且对血液中分离的 cCAFs 缺乏广泛的分子特征分析。未来可利用新发现的标记物（如 ITGA - 5）提高 cCAF 捕获率，增强其预后价值 。此外，cCAF 分离和检测技术种类繁多，但缺乏标准化，导致研究结果难以比较。不同癌症类型中 cCAFs 的存在情况似乎也有所不同，需进一步探究其进入血液的潜在因素 。
在多数研究中，cCAFs 多以单个细胞形式存在，但也有研究检测到 cCAF 与其他 cCAFs 或 CTCs 形成的簇。在乳腺癌和其他肿瘤的转移性阶段，发现了异质性 cCAF - CTC 簇，且这些簇与不良预后相关 。在乳腺癌患者样本中，Sharma 等人还发现同质性 cCAF - cCAF 簇更为常见，并证实 CD44 在 cCAF - CTC 簇形成中起重要作用 。值得注意的是，多数 cCAF 簇在乳腺癌中被检测到，而前列腺癌中未发现，这可能暗示 cCAF 簇的形成具有肿瘤特异性。已有研究表明，CTCs 与其他细胞形成的簇具有更强的转移潜能，因此 cCAF 簇的检测可能也是癌症进展的重要指标 。
与其他液体活检标记物（如 ctDNA 和细胞外囊泡）相比，cCAFs 等稀有细胞可进行培养，进而对其分子特性和功能作用进行表征，为个性化治疗提供有价值的信息 。例如，过去对 CTCs 进行的分子特征分析、体外培养、药敏测试和功能分析等，已为个性化治疗提供了重要参考 。尽管目前 cCAFs 尚未在临床中广泛应用，但随着技术进步和对（组织驻留型）CAF 研究的深入，有望对癌症患者血液中的 cCAFs 有更深入的理解 。

展望与未来方向

进一步明确 cCAFs 的预后作用、功能作用和异质性，有望使其成为一种通过微创液体活检获取的新型有效分析物。过去针对组织驻留型 CAFs，已提出抗 CAF 疗法、CAF 耗竭和 CAF 重编程等潜在治疗策略 。虽然 cCAFs 的功能尚不清楚，但它也可能成为治疗靶点。目前，ClinicalTrials 数据库中尚无涉及 cCAFs 用于癌症诊断、风险分层或治疗靶点的临床研究，不过有 100 多项涉及 CAFs 的研究已注册，这些研究成果可能为 cCAF 领域提供借鉴 。
明确 cCAFs 在肿瘤转移级联反应和疾病全程中的功能至关重要，这有助于确定 cCAFs 是肿瘤生长和转移的产物、只是血液中可检测到的 “旁观者”，还是通过与其他血液细胞相互作用、作为具有促肿瘤功能的介质，积极参与肿瘤转移级联反应 。与组织驻留型 CAFs 类似，要得出进一步的治疗结论，需要对 cCAFs 的分子景观进行广泛表征 。cCAFs 有望成为有价值的液体活检分析物，因其细胞具有活力，可用于功能检测。未来，如同过去十年建立稳定的 CTCs 细胞系一样，有望建立 cCAF 细胞系，这将有助于深入分析 cCAFs 与其他细胞的相互作用和功能特征 。随着技术的不断进步和（组织驻留型）CAF 领域研究的深入，预计会有更多研究助力我们更深入地了解癌症患者血液中的 cCAFs 。

结论

基于血液的液体活检相较于组织驻留型 CAFs 检测，能够更简便、微创地检测 cCAFs，为癌症患者的早期检测、风险分层和纵向监测提供了独特机遇。现有少数研究表明，cCAFs 是癌症患者有价值的预后指标，在转移性癌症患者血液中 cCAFs 数量增加，在局部癌症病例中也可检测到 。值得关注的是，cCAFs 常与血液中的其他稀有细胞（如 CTCs）同时出现，其潜在功能有待进一步阐明 。对于 CTCs 阴性的患者，检测 cCAFs 可能有助于改善风险分层 。未来研究需要建立标准化的 cCAF 分离方案，开发更灵敏的检测标记物，并考虑 cCAFs 的分子表型。此外，由于目前多数研究集中在乳腺癌和前列腺癌患者，未来应扩大对其他实体瘤的研究，并评估治疗过程中对 cCAFs 进行纵向监测的可行性，以进一步明确 cCAFs 在癌症患者中的作用 。