循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells,CTCs）作为液体活检的重要组成部分,对肿瘤病人的诊疗、术后检测具有非常重要的临床意义。通过基于液体活检和全新生物学标记物识别的CTCs检测能够为术后病人的病情发展提供即时动态的数据和信息。尽管胃肠道恶性肿瘤中CTCs已受到广泛关注,但对于其临床应用尚处于初始探索阶段,仍需探索有效的CTCs检测方法并进一步建立CTCs的分子亚组分型依据。本研究在课题组前序对功能性免疫磁球对结直肠癌循环肿瘤细胞的分离效果比较及构建用于CTCs检测的过氧化氢响应性纳米荧光探针的研究基础上,使用具有上皮细胞粘附分子（Ep CAM）识别的免疫磁球（EPM）检测盒和探索胃肠道肿瘤中CTCs的检测与临床诊疗之间的意义;使用CD44“靶向型”过氧化氢响应性纳米荧光探针探索提高胃肠道肿瘤中CTCs的检测有效性并对分析CTCs的关键基因与信号通路识别及预后价值。在使用EPM检测盒对170例胃肠道肿瘤病例进行CTCs的正性分选富集检测及临床随访的结果显示,CTCs检测在结直肠肿瘤中阳性率高于胃肿瘤、不同分期的结直肠癌的CTCs阳性率随肿瘤分期的进展而增高、CTCs阳性组与阴性组两组间肿瘤指标存在显著差异、CTCs阳性率在结直肠癌不同T分期中有显著差异。患者随访后的生存函数及风险函数的分析结果提示CTCs的阳性与阴性与患者的早、晚期预后有关。在此基础上,使用CD44“靶向型”过氧化氢响应性纳米荧光探针对10例结直肠癌病例负性分选富集检测及鉴定CTCs结果显示,CD44“靶向型”过氧化氢响应性纳米荧光探针能明显降低外周血白细胞干扰和有效地进入结直肠癌CTCs中,检测CTCs内过氧化氢水平,同时初步发现检测到的CTCs与临床分期显著相关,可为结直肠癌的早期诊断提供检测依据。本研究进一步挖掘、分析转移性结直肠癌CTCs的关键基因与信号通路识别及预后价值,通过分析公共大数据的CTCs基因表达结果,分析CTCs与对照组之间的差异基因,挖掘差异基因识别、差异基因功能学分析、蛋白互作网络、核心基因表达分析、核心基因标签等预后价值,为后续提供新的预测能力良好的生物标记物提供思路和初期研究基础。目前液体活检的三大主要方面,无论是循环肿瘤细胞、外泌体还是循环肿瘤DNA都尚处在发展优化技术阶段。液体活检将会是未来着重发展的技术核心将以CTCs为代表的液体活检充分地融合入经典生物学基因理论和进化理论中并通过进一步加强对液体活检等技术的研发,获得胃肠肿瘤在整个疾病发生发展过程中存在的各个维度的信息变化,从而为后续的肿瘤综合治疗提供先机。