Pubblicato da Nico Martini
il 14/09/2026
La biopsia liquida basata sulle CTC
La biopsia liquida è un insieme di metodiche che consentono di ricercare nel sangue componenti biologiche rilasciate dal tumore. Tra queste rientrano il DNA tumorale circolante (ctDNA), le cellule tumorali circolanti (CTC), RNA, esosomi e altre componenti cellulari o molecolari.
Quando l'analisi si concentra sulle CTC, l'obiettivo è identificare cellule neoplastiche che si sono distaccate dal tumore primitivo o da localizzazioni metastatiche e hanno raggiunto il circolo sanguigno. Le CTC possono essere presenti come cellule singole oppure organizzate in aggregati o cluster. La loro identificazione permette, in linea teorica, di analizzare non soltanto il patrimonio genetico del tumore, ma anche caratteristiche morfologiche, fenotipiche e proteiche della cellula tumorale.
Questo rappresenta una differenza importante rispetto al ctDNA. Il DNA tumorale circolante è costituito da frammenti di materiale genetico e può essere particolarmente utile per identificare mutazioni e alterazioni genomiche; la CTC, invece, conserva l'integrità cellulare e può consentire l'analisi simultanea di morfologia, proteine, acidi nucleici e caratteristiche funzionali. I due approcci non sono quindi alternativi in senso assoluto, ma potenzialmente complementari.
CTC: cosa sono e perché sono biologicamente importanti
Le cellule tumorali circolanti sono estremamente rare rispetto alle cellule ematiche normali. La loro identificazione richiede quindi sistemi di arricchimento e riconoscimento ad alta sensibilità.
Nelle metodiche convenzionali, le CTC possono essere definite attraverso una combinazione di marcatori epiteliali e di esclusione delle cellule ematopoietiche, per esempio EpCAM e citocheratine positive associate a CD45 negativo. Tuttavia, questa definizione non comprende necessariamente tutte le cellule tumorali presenti nel sangue: durante la progressione neoplastica possono verificarsi cambiamenti fenotipici, inclusa la transizione epitelio-mesenchimale (EMT), che possono modificare l'espressione dei marcatori utilizzati per l'identificazione.
Le CTC sono inoltre strettamente collegate alla biologia della metastatizzazione. Una parte delle cellule che entrano nel circolo viene eliminata rapidamente, mentre una piccola popolazione può sopravvivere alle condizioni meccaniche e immunologiche della circolazione, arrestarsi in un organo distante e contribuire alla formazione di metastasi.
Particolarmente interessanti sono i cluster di cellule tumorali circolanti. Studi sperimentali hanno dimostrato che questi aggregati possono possedere una capacità metastatica molto superiore rispetto alle singole CTC, grazie alla maggiore resistenza all'apoptosi, alla protezione dalle sollecitazioni meccaniche e alle interazioni con cellule immunitarie, piastrine e altri componenti del microambiente.
CTC e C-ETAC: una distinzione importante
Nel parlare di biopsia liquida basata sulle cellule è importante non sovrapporre concetti che appartengono a piattaforme differenti.
Alcuni studi hanno utilizzato il termine C-ETAC, cioè circulating ensembles of tumor-associated cells, per indicare aggregati cellulari circolanti contenenti cellule tumorali insieme, in alcuni casi, a cellule immunitarie o altri elementi associati al tumore. Si tratta quindi di una popolazione biologicamente più ampia rispetto alla definizione classica di CTC singola.
Questa distinzione è particolarmente importante quando si interpretano i risultati degli studi sulla diagnosi precoce. I dati ottenuti con C-ETAC non devono essere automaticamente trasferiti a tutte le piattaforme di CTC e, più in generale, non è corretto considerare equivalenti tutte le tecnologie di biopsia liquida.
Come viene effettuata l'analisi
Il percorso analitico può essere schematizzato in tre fasi principali:
· prelievo e preparazione del sangue, con particolare attenzione a volume, anticoagulante, tempi e condizioni di trasporto;
· arricchimento e isolamento delle cellule tumorali, mediante tecniche immunomagnetiche, separazione fisica, approcci microfluidici o metodiche basate sulle caratteristiche biologiche delle cellule;
· caratterizzazione, attraverso immunocitochimica, immunofluorescenza, analisi genomiche, RNA, proteine e, in alcuni contesti sperimentali, coltura o test funzionali.
La fase pre-analitica è tutt'altro che secondaria. Le CTC sono cellule rare e la loro quantità può essere influenzata dal tipo di tumore, dalla sede della malattia, dalla terapia, dalla biologia della neoplasia e dalla metodologia utilizzata. Anche i criteri con cui una cellula viene classificata come CTC possono cambiare da una piattaforma all'altra. Queste differenze spiegano perché i risultati ottenuti con tecnologie diverse non siano sempre direttamente confrontabili.
Dal semplice conteggio alla caratterizzazione molecolare
Una delle evoluzioni più importanti della biopsia liquida è il passaggio dalla semplice enumerazione delle CTC alla loro caratterizzazione.
Il numero di CTC può avere un importante significato prognostico. Nella malattia mammaria metastatica, per esempio, la presenza di almeno 5 CTC in 7,5 mL di sangue è stata associata a una sopravvivenza libera da progressione e a una sopravvivenza globale significativamente inferiori rispetto a concentrazioni più basse. Il valore prognostico è stato successivamente confermato in numerosi studi.
Ma una CTC non è soltanto un numero. La possibilità di studiarne il fenotipo può fornire informazioni sulla biologia della neoplasia, sull'eterogeneità tumorale e sui possibili meccanismi di resistenza.
In alcuni tumori sono stati studiati marcatori come HER2, recettori ormonali, PD-L1 e alterazioni molecolari specifiche. Tuttavia, la presenza di un biomarcatore sulle CTC non significa automaticamente che quel risultato possa sostituire il corrispondente test tissutale o guidare da solo una terapia. La discordanza tra tumore primitivo e CTC può essere biologicamente interessante, ma richiede una validazione clinica specifica. Per esempio, studi sul carcinoma mammario hanno documentato la presenza di CTC HER2-positive anche in pazienti il cui tumore primitivo risultava HER2-negativo, evidenziando la complessità dell'eterogeneità tumorale.
Dove l'evidenza clinica è più solida
L'utilizzo delle CTC ha raggiunto il livello di evidenza più consistente nel contesto della malattia metastatica, soprattutto per finalità prognostiche e di monitoraggio.
Un esempio consolidato riguarda il carcinoma mammario metastatico, nel quale la conta delle CTC può contribuire alla stratificazione prognostica. Anche nel carcinoma prostatico e nel carcinoma colorettale metastatico esistono dati robusti sul valore prognostico della conta delle CTC. Il sistema CellSearch, basato sull'identificazione di cellule di origine epiteliale, è stato autorizzato per l'impiego come supporto al monitoraggio di pazienti con carcinoma mammario, colorettale e prostatico metastatico.
Il dato più importante, tuttavia, è distinguere validità prognostica da utilità clinica. Una biometrica può essere fortemente associata alla prognosi senza che sia stato dimostrato che modificare la terapia sulla base di quel biomarcatore migliori la sopravvivenza.
Questa distinzione è emersa chiaramente anche negli studi randomizzati. Nel trial SWOG S0500, per esempio, la persistenza di una conta elevata di CTC dopo l'inizio della chemioterapia identificava pazienti con prognosi peggiore, ma il semplice cambio precoce della chemioterapia sulla base di tale persistenza non determinava un miglioramento della sopravvivenza globale.
Diversamente, lo studio randomizzato STIC CTC ha mostrato che, nel carcinoma mammario metastatico positivo per i recettori ormonali e HER2-negativo, una strategia terapeutica guidata dalla conta delle CTC poteva essere utilizzata per scegliere tra terapia endocrina e chemioterapia senza peggiorare la sopravvivenza libera da progressione rispetto alla decisione clinica convenzionale. I dati di follow-up sulla sopravvivenza globale hanno ulteriormente sostenuto l'interesse clinico di questo approccio in un contesto selezionato.
Il ruolo nelle neoplasie prostatiche
Il carcinoma prostatico rappresenta un altro ambito nel quale la caratterizzazione delle CTC ha prodotto risultati particolarmente interessanti.
Un esempio è rappresentato dall'analisi della variante di splicing AR-V7 del recettore degli androgeni. La sua presenza nelle CTC di pazienti con carcinoma prostatico metastatico resistente alla castrazione è stata associata a una minore probabilità di risposta a terapie ormonali come abiraterone o enzalutamide e a una prognosi peggiore. Questi risultati hanno contribuito a sviluppare l'idea di utilizzare le CTC non soltanto come indicatore della quantità di malattia, ma come fonte di informazioni biologiche potenzialmente utili per la selezione terapeutica.
Secondo il consenso internazionale più recente, l'utilità clinica delle CTC è oggi riconosciuta soprattutto per la prognosi e il monitoraggio della terapia nel carcinoma mammario e prostatico metastatico, mentre in molti altri tumori il loro impiego rimane prevalentemente investigazionale.
Diagnosi quando la biopsia tissutale è difficile
Uno degli scenari più interessanti è rappresentato dai pazienti nei quali una biopsia tissutale è tecnicamente difficile, rischiosa o non immediatamente eseguibile.
In questo contesto sono stati pubblicati studi di grandi dimensioni basati sull'isolamento di CTC e C-ETAC e sulla successiva caratterizzazione immunocitochimica. In uno studio comprendente oltre 30.000 campioni, le C-ETAC sono state identificate nel 92,6% dei pazienti sintomatici nei quali il tumore è stato successivamente confermato; in un sottogruppo di 3.509 casi, la caratterizzazione dei marcatori di organo e sottotipo ha mostrato una concordanza del 93,1% con la diagnosi istopatologica.
Sono dati rilevanti, ma devono essere interpretati correttamente. Si tratta di risultati che indicano una potenziale capacità di triage diagnostico, non della dimostrazione che una biopsia liquida possa sostituire sistematicamente l'esame istologico.
La biopsia tissutale rimane infatti fondamentale per numerose decisioni diagnostiche e terapeutiche, soprattutto quando sono necessari architettura del tessuto, grading, valutazione dell'invasività o una caratterizzazione istopatologica completa.
Diagnosi precoce e screening: una frontiera ancora in evoluzione
La possibilità di identificare cellule tumorali nel sangue prima della comparsa dei sintomi è uno degli aspetti più affascinanti della biopsia liquida.
Uno studio osservazionale su oltre 10.000 soggetti asintomatici ha valutato la presenza di C-ETAC e il rischio di diagnosi oncologica nei dodici mesi successivi. Tra gli individui con C-ETAC rilevabili, il rischio relativo di ricevere una diagnosi di tumore entro un anno è risultato circa 230 volte superiore rispetto agli individui nei quali tali aggregati non erano rilevabili. Tuttavia, il dato deve essere letto insieme alla dimensione assoluta del rischio: nel gruppo seguito per un anno, la diagnosi di tumore ha interessato il 3,475% dei soggetti positivi contro lo 0,015% dei negativi. Inoltre, una parte significativa della coorte iniziale non è stata disponibile per il follow-up.
Questo è un punto fondamentale: un forte aumento del rischio relativo non equivale automaticamente alla dimostrazione di un beneficio dello screening sulla mortalità.
Un altro studio ha valutato una piattaforma basata su CTC associate al carcinoma mammario in 548 pazienti e 9.632 donne asintomatiche. La sensibilità complessiva è risultata del 92,07%, con una sensibilità del 70% per la malattia in stadio 0 e dell'89,36% per lo stadio I. In una coorte prospettica di donne sottoposte a biopsia per sospetto carcinoma mammario, la sensibilità è stata del 94,64% e la specificità del 93,1%.
Anche in questo caso, però, un risultato diagnostico favorevole non dimostra ancora che l'introduzione del test in una popolazione generale riduca mortalità, sovradiagnosi o procedure inutili. Per questo il consenso internazionale più recente considera ancora non dimostrata l'utilità clinica delle CTC nello screening delle persone asintomatiche e nelle fasi precoci della maggior parte dei tumori.
Non tutti i test di biopsia liquida sono equivalenti
È quindi essenziale evitare di parlare della biopsia liquida come se fosse una singola tecnologia.
Le prestazioni dipendono da:
Il numero di CTC può avere un importante significato prognostico. Nella malattia mammaria metastatica, per esempio, la presenza di almeno 5 CTC in 7,5 mL di sangue è stata associata a una sopravvivenza libera da progressione e a una sopravvivenza globale significativamente inferiori rispetto a concentrazioni più basse. Il valore prognostico è stato successivamente confermato in numerosi studi.
Dove l'evidenza clinica è più solida
Un esempio consolidato riguarda il carcinoma mammario metastatico, nel quale la conta delle CTC può contribuire alla stratificazione prognostica. Anche nel carcinoma prostatico e nel carcinoma colorettale metastatico esistono dati robusti sul valore prognostico della conta delle CTC. Il sistema CellSearch, basato sull'identificazione di cellule di origine epiteliale, è stato autorizzato per l'impiego come supporto al monitoraggio di pazienti con carcinoma mammario, colorettale e pro convenzionale. I dati di follow-up sulla sopravvivenza globale hanno ulteriormente sostenuto l'interesse clinico di questo approccio in un contesto selezionato. ioni, le C-ETAC sono state identificate nel 92,6% dei pazienti sintomatici nei quali il tumore è stato successivamente confermato; in un sottogruppo di 3.509 casi, la caratterizzazione dei marcatori per numerose decisioni diagnostiche e terapeutiche, soprattutto quando sono necessari architettura del tessuto, grading, valutazione dell'invasività o di C-ETAC e il rischio di diagnosi oncologica nei dodici mesi successivi. Tra gli individui con C-ETAC rilevabili, il rischio relativo di ricevere una diagnosi di tumore entro un anno è risultato circa 230 volte superiore rispetto agli individui nei quali tali aggregati non erano rilevabili. Tuttavia, il dato deve essere letto insieme alla dimensione assoluta del rischio: nel gruppo seguito per un anno, la diagnosi di tumore ha interessato il 3,475% dei soggetti positivi contro lo 0,015% dei negativi. Inoltre e 9.632 donne asintomatiche. La sensibilità complessiva è risultata del 92,07%, con una sensibilità del 70% per la malattia in stadio 0 e dellTC nello screening delle persone asintomatiche e nelle fasi precoci della maggior parte dei tumoristatico metastatico.
Il ruolo nelle neoplasie prostatiche
Un esempio è rappresentato dall'analisi della variante di splicing AR-V7 del recettore degli androgeni. La sua presenza nelle CTC di pazienti con carcinoma prostatico metastatico resistente alla castrazione è stata associata a una minore probabilità di risposta a terapie ormonali come abiraterone o enzalutamide e a una prognosi peggiore. Questi risultati hanno contribuito a sviluppare l'idea di utilizzare le CTC non soltanto come indicatore della quantità di malattia, ma come fonte di informazioni biologiche potenzialmente utili per la selezione terapeutica.
Diagnosi quando la biopsia tissutale è difficile
In questo contesto sono stati pubblicati studi di grandi dimensioni basati sull'isolamento di CTC e C-ETAC e sulla successiva caratterizzazione immunocitochimica. In uno studio comprendente oltre 30.000 campioni, le C-ETAC sono state identificate nel 92,6% dei pazienti sintomatici nei quali il tumore è stato successivamente confermato; in un sottogruppo di 3.509 casi, la caratterizzazione dei marcatori di organo e sottotipo ha mostrato una concordanza del 93,1% con la diagnosi istopatologica.
· tipo di analita ricercato, come CTC, C-ETAC o ctDNA;
· volume di sangue analizzato;
· sistema di arricchimento;
· marcatori utilizzati;
· capacità di identificare cellule con fenotipo mesenchimale;
· qualità della conservazione del campione;
· metodo di analisi;
· tipo e stadio del tumore;
· presenza o meno di metastasi;
· terapia già ricevuta.
Le metodiche basate esclusivamente su marcatori epiteliali, per esempio, possono teoricamente perdere una parte delle cellule che hanno acquisito caratteristiche mesenchimali. Al contrario, strategie più ampie possono aumentare la sensibilità ma introdurre altri problemi di specificità e interpretazione. La standardizzazione delle procedure rimane quindi una delle principali sfide per la diffusione delle CTC nella pratica clinica.
Cosa significa davvero "medicina personalizzata"
Il principale valore prospettico delle CTC non risiede soltanto nella possibilità di dire se un tumore è presente, ma nella possibilità di osservare come il tumore cambia nel tempo.
Una biopsia tissutale tradizionale rappresenta infatti un campione ottenuto in un determinato momento e da una determinata sede. Il tumore, invece, è un sistema dinamico e biologicamente eterogeneo. Le metastasi possono acquisire alterazioni differenti dal tumore primitivo e la pressione selettiva esercitata dai farmaci può favorire l'espansione di cloni resistenti.
Le CTC possono quindi diventare una sorta di "istantanea dinamica" della malattia, da ripetere nel tempo senza dover necessariamente ricorrere a una nuova procedura invasiva.
Il futuro più promettente sembra essere proprio l'integrazione di diverse fonti di informazione: CTC, ctDNA, imaging e dati clinici. Il consenso internazionale del 2025 sottolinea infatti il valore potenziale dell'integrazione tra caratterizzazione cellulare e analisi del DNA libero circolante, soprattutto nella ricerca della malattia minima residua e nella medicina di precisione.
I principali limiti da considerare
Nonostante il rapido sviluppo tecnologico, la biopsia liquida basata sulle CTC presenta ancora limiti importanti.
Il primo è la rarità delle cellule tumorali. Nei tumori iniziali il numero di CTC può essere molto basso e un risultato negativo non esclude necessariamente la presenza di una neoplasia.
Il secondo è l'eterogeneità biologica. Non tutte le cellule tumorali esprimono gli stessi marcatori e una singola piattaforma potrebbe non intercettare tutte le popolazioni cellulari.
Il terzo riguarda la standardizzazione. Differenti tecnologie possono produrre risultati differenti e non tutti i test disponibili hanno lo stesso livello di validazione clinica.
Infine, deve essere considerata la differenza tra associazione prognostica e utilità terapeutica: sapere che una determinata caratteristica delle CTC è associata a una prognosi peggiore non significa necessariamente che modificare il trattamento sulla base di quella caratteristica migliori l'esito del paziente.
Una tecnologia destinata a integrarsi, non semplicemente a sostituire
Le evidenze disponibili indicano che la biopsia liquida basata sulle CTC rappresenta una tecnologia ormai matura per alcuni specifici impieghi prognostici e di monitoraggio, mentre resta in fase di sviluppo per diagnosi precoce, screening generalizzato e selezione terapeutica in numerosi tumori.
Il quadro scientifico più aggiornato suggerisce quindi un approccio integrato: la biopsia tissutale continua a rappresentare il riferimento diagnostico quando è necessaria una definizione istologica completa; la biopsia liquida può aggiungere informazioni dinamiche e ripetibili sulla malattia e, in determinati contesti, ridurre la necessità di ulteriori procedure invasive.
Il vero potenziale delle CTC è probabilmente legato alla possibilità di passare da una fotografia statica del tumore a una sorveglianza biologica ripetuta, capace di seguire evoluzione, eterogeneità e resistenza terapeutica. Per arrivare a un impiego oncologico realmente personalizzato saranno però indispensabili ulteriori studi prospettici, standardizzazione dei test e dimostrazione di un beneficio clinico diretto per i pazienti.
Nota per il lettore
La biopsia liquida non deve essere interpretata come alternativa automatica agli screening oncologici raccomandati, alla diagnostica per immagini o alla biopsia tissutale. Un risultato positivo o negativo deve essere valutato all'interno del quadro clinico individuale e, quando indicato, integrato con ulteriori accertamenti diagnostici.
Riferimenti bibliografici
1. Cristofanilli M, et al. Circulating tumor cells, disease progression, and survival in metastatic breast cancer. New England Journal of Medicine. 2004;351:781-791. doi:10.1056/NEJMoa040766.
2. Cabel L, et al. Circulating tumor cells: clinical validity and utility. International Journal of Clinical Oncology. 2017;22:421-430. doi:10.1007/s10147-017-1105-2.
3. Aceto N, et al. Circulating tumor cell clusters are oligoclonal precursors of breast cancer metastasis. Cell. 2014;158:1110-1122. doi:10.1016/j.cell.2014.07.013.
4. Akolkar D, et al. Circulating ensembles of tumor-associated cells: A redoubtable new systemic hallmark of cancer. International Journal of Cancer. 2020;146:3485-3494. doi:10.1002/ijc.32815.
5. Gaya A, et al. Evaluation of circulating tumor cell clusters for pan-cancer noninvasive diagnostic triaging. Cancer Cytopathology. 2021;129:226-238. doi:10.1002/cncy.22366.
6. Ranade A, et al. Hallmark Circulating Tumor-Associated Cell Clusters Signify 230 Times Higher One-Year Cancer Risk. Cancer Prevention Research. 2021;14:11-16. doi:10.1158/1940-6207.CAPR-20-0322.
7. Crook T, et al. Accurate Screening for Early-Stage Breast Cancer by Detection and Profiling of Circulating Tumor Cells. Cancers. 2022;14:3341. doi:10.3390/cancers14143341.
8. Bidard FC, et al. Efficacy of Circulating Tumor Cell Count-Driven vs Clinician-Driven First-line Therapy Choice in Hormone Receptor-Positive, ERBB2-Negative Metastatic Breast Cancer: The STIC CTC Randomized Clinical Trial. JAMA Oncology. 2021;7:34-41. doi:10.1001/jamaoncol.2020.5660.
9. Smerage JB, et al. Circulating tumor cells and response to chemotherapy in metastatic breast cancer: SWOG S0500. Journal of Clinical Oncology. 2014.
10. Armstrong AJ, et al. Prospective Multicenter Validation of Androgen Receptor Splice Variant 7 and Hormone Therapy Resistance in High-Risk Castration-Resistant Prostate Cancer: The PROPHECY Study. Journal of Clinical Oncology. 2019. doi:10.1200/JCO.18.01731.
11. Fehm T, et al. HER2 status of circulating tumor cells in patients with metastatic breast cancer: a prospective, multicenter trial. Breast Cancer Research and Treatment. 2010;124:403-412. doi:10.1007/s10549-010-1163-x.
12. Nicolò E, et al. International expert consensus on the clinical integration of circulating tumor cells in solid tumors. European Journal of Cancer. 2025;231:116050. doi:10.1016/j.ejca.2025.116050.
13. Ferreira MM, et al. Circulating tumor cell technologies. Molecular Oncology. 2016;10:374-394.
14. Alix-Panabières C, Pantel K. Challenges in circulating tumor cell detection by the CellSearch system. Molecular Oncology. 2016;10:395-407
