CTCs是原发肿瘤释放入血的肿瘤细胞，不仅与原发肿瘤中的肿瘤细胞基本分子特征相符^［6］，还具有在循环系统中不断汇聚并形成更大转移簇的可能^［7］。研究证实，相关CTCs需要经历上皮-间质转化、侵入、不利环境中休眠、间充质-上皮逆转化等多个步骤，参与介导肿瘤的侵袭与转移过程^［8］。

CTCs在血液中的表达水平较低，大约每1 mL血液或10⁷个白细胞中才存在1个CTC^［9］，因此，较高精度以及灵敏度的检测方法显得尤为重要。循环上皮细胞分析仪（CellSearch System，意大利Menarini公司）是用于捕获和枚举 CTCs 的最常用技术，基于上皮细胞黏附分子的阳性表达，角蛋白8、角蛋白18和角蛋白19以及CD45的阴性表达，从全血中分离 CTCs，也是美国食品和药物管理局唯一批准的CTCs检测技术^［10］。除此之外，还有利用CTCs与造血细胞的大小、密度、电荷等差异进行筛选的方法^［11］，但是这些根据细胞物理特性筛选的方法往往存在着假阳性率较高的局限性。

Ehlers等^［12］于2018年的一项研究中，纳入33例甲状腺乳头状癌、20例甲状腺滤泡状癌和14例甲状腺髓样癌共67例患者为肿瘤组，15例良性甲状腺结节患者为对照组，结果显示肿瘤组的CTCs显著高于对照组，并且CTCs的数量与肿瘤分期有关。而在北京协和医院的一项前瞻性研究显示，超声检查怀疑甲状腺恶性病变的患者（甲状腺影像报告和数据系统4、5类）通过CTCs检测证明其准确率达到了82%^［13］。分化型甲状腺癌患者的循环上皮细胞（circulating epithelial cells，CECs）的水平较高^［14］，复发患者血清中CECs的水平往往更高^［15］。

甲状腺滤泡状癌以及滤泡性腺瘤通过FNAB难以鉴别。Jee等^［16］研究发现，在甲状腺滤泡状癌患者CTCs相关基因SLC5A5的表达量较低，首次揭示了SLC5A5基因可能在早期鉴别甲状腺滤泡状肿瘤或恶性肿瘤中存在较高价值。

研究显示，CTCs与甲状腺癌较晚分期以及腺体外侵犯相关^{［12, 13］}。Qiu等^［17］首次提出，把在7.5 mL外周血中CTCs≥5个作为分化型甲状腺癌合并远处转移的潜在预测指标。我国一项最新研究发现，无论在甲状腺乳头状癌还是甲状腺滤泡状癌患者中，5 mL外周血中CTCs≥6个时复发率或转移率明显增高，且无进展生存期较短（风险比分别为8.15和5.53）^［18］。

对于甲状腺癌远处转移患者，放射性碘治疗是较为有效的治疗方案，然而大约10%的患者会发展为碘难治性甲状腺癌，且预后更差^［19］，因此，迫切需要一种能够早期识别这类患者的方法，避免无效治疗。Winkens等^［14］对术后1年复发的甲状腺癌患者血清CECs水平进行动态评估，发现¹³¹I治疗可以降低患者血清CECs水平。Qiu等^［17］认为，CTCs≥7可作为合并远处转移的分化型甲状腺癌患者对¹³¹I治疗反应差和预后差的可能指标。最近一项研究显示，放射性碘治疗可以明显减少分化型甲状腺癌患者的血清CTCs数量，CTCs检测可作为放射性碘治疗效果的有效评估工具^［20］。

CTCs对于甲状腺髓样癌患者的预后评估也有一定的价值。一项针对15例全切后的甲状腺髓样癌患者长达12年的随访研究显示，血清中高CTCs水平患者往往意味着预后较差，需要密切随访^［21］。而在血清CTCs≥5个的转移性甲状腺髓样癌患者，其整体生存期减少了38.5个月^［22］。

越来越多的证据表明，CTCs检测不仅能够为甲状腺癌的传统FNAB诊断提供补充，还可以用于评估术后复发、转移以及放射性碘治疗，在甲状腺癌的临床诊断及治疗中具有较高的应用价值；但其检测成本较高，并且存在相关研究样本量较少、缺乏大规模的前瞻性研究等问题，今后需要更多的临床研究对此进行补充。

cfDNA来源于凋亡细胞或坏死细胞，通过所有类型的非恶性宿主细胞以及肿瘤细胞释放入血及其他体液中。ctDNA可以从cfDNA中分化出来，代表cfDNA的一个小的可变群体，长度为160～200个碱基对^［23］。几乎所有的肿瘤细胞突变情况，包括单核苷酸突变、基因拷贝数突变或甲基化等，都可以通过ctDNA检测出来；因此，较之其他生物标志物，ctDNA检测更具优势^［24］。肿瘤的大小、分期、治疗效果等病理特征均与ctDNA浓度相关^［25］。然而，ctDNA脱落入血的具体分子机制尚不明确，仍需要进行进一步研究。

近年来，对ctDNA的检测技术不断提高，基本可以实现从点突变水平分析提高至全基因组水平分析^［25］。经典的ctDNA分析方法包括实时定量PCR、荧光分析和分光光度法^［23］，而下一代测序技术能够高通量检测出基因组水平的ctDNA改变，并具有成本较低的优势，为检测ctDNA提供了新的选择^［26］。

研究表明，分化型甲状腺癌患者cfDNA水平高于正常对照组^{［27, 28］}，而甲状腺乳头状癌患者线粒体cfDNA水平降低^［28］；ctDNA MGMT启动子的高甲基化与甲状腺乳头状癌的存在相关性^［29］。但往往只有在晚期的甲状腺癌患者体内才能检测到ctDNA，因此，ctDNA检测可能只能作为替代生物标志物存在^［30］。

BRAFV600E的突变与甲状腺癌的发生发展密切相关，在甲状腺癌诊断中具有较高的特异性。但是，ctDNA中BRAFV600E的突变水平对诊断甲状腺癌的意义及价值仍不明确，尚存争议：有人认为，术前检测ctDNA中BRAFV600E突变情况可以提供关于原发肿瘤局部进展的信息，术后检测ctDNA中BRAFV600E突变水平可以用来监测肿瘤的复发^{［31, 32］}。但Condello等^［33］选取了59例甲状腺乳头状癌患者的组织及血液样本进行检测，其中22例组织样本发现BRAFV600E突变，而59例血液样本中ctDNA的BRAF基因均未检测到突变。Suh等^［34］也发现，无论是良性还是恶性甲状腺肿瘤患者，均无明显BRAFV600E突变，因此认为，ctDNA检测结果可能并不能反映原发性或转移性甲状腺癌的突变特征。

甲状腺肿瘤患者cfDNA中BRAFV600E的突变与肿瘤大小、多灶性、腺外侵犯和肺转移等多个不良临床病理特征相关^{［35, 36］}。未分化型甲状腺癌患者血清cfDNA与组织中TP53、BRAF和PIK3CA突变率基本一致，且血清cfDNA中PIK3CA突变的患者生存周期较短^［37］。

截至目前，关于ctDNA对甲状腺癌治疗影响的相关研究较少。Jensen等^［35］认为，cfDNA中BRAFV600E突变的患者对放射性碘治疗反应不完全的概率增加了近5倍。对ctDNA中BRAFV600E的检测，有助于提示微小残留疾病的存在^［38］。在一项对甲状腺髓样癌患者进行塞尔帕替尼治疗的研究发现，ctDNA中RET突变往往意味着更高的耐药性，对ctDNA的检测有助于临床开展更为个体化的治疗方案^［39］。

关于ctDNA在甲状腺癌临床诊疗中的应用价值，目前仍存在较多争议，甚至有完全相反的意见。未来需要进行更深层次的研究，包括对ctDNA最基本的分子机制进行探索，才有可能明确其在甲状腺癌相关研究中出现差异结果的原因。

外泌体是细胞衍生的富含核酸和蛋白质的纳米颗粒，往往会呈现较为富集的蛋白质表面，几乎漂浮在所有体液中^［40］。根据不同细胞的类型及条件，外泌体含有几种不同类型亲本细胞衍生的生物活性分子，如蛋白质、脂质、mRNA、miRNA及lncRNA等^［41］。外泌体往往可以作为启动子，在人体肿瘤的发生、侵袭和转移过程中发挥重要作用^［42］。血液中的外泌体不仅包含癌症衍生的外泌体，而且还包含血细胞、内皮细胞、基质细胞等其他细胞释放的外泌体^［43］。因此，从血液中筛选出来源于肿瘤细胞的外泌体具有一定挑战性。

考虑到外泌体膜对相关RNA的保护作用，避免内源性RNA的污染，相较于检测血液中游离RNA，外泌体往往可以提供更一致的用于疾病生物标志物检测的RNA来源^［44］。然而对甲状腺癌在血液中释放的外泌体的研究依旧较少。研究发现，血浆中外泌体miRNA-21和miRNA-181a的水平可以用来区分甲状腺乳头状癌和甲状腺滤泡状癌^［44］。对于难以通过FANB鉴别良恶性的滤泡状肿瘤，甲状腺过氧化物酶阳性的外泌体中4种 miRNA（Let-7b、Let-7d、Let-7f和Let-7g）过表达往往意味着恶性的可能^［45］。近年来，对血浆外泌体miRNA研究逐渐增多。甲状腺乳头状癌患者血清外泌体中miRNA-16-2-3p和miRNA-223-5p高于良性结节患者^［46］，miR-29a表达水平则明显降低，而miR-29a较低水平表达意味着有复发的风险^［47］。甲状腺乳头状癌患者外泌体miRNA24-3p、miRNA146a-5p、miRNA181a-5p和miR382-5p水平较低，但却不能作为评价淋巴结转移的可能生物标志物^［48］。