目的 评估肺癌循环肿瘤细胞(circulating tumor cell, CTC)联合组织双模板测序方法在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者治疗监测及用药指导中的潜在应用价值。方法 应用上皮细胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule, EpCAM,Ep)和波形蛋白(vimentin, Vi)修饰的脂质磁珠(lipid magnetic beads, LMB)依次分选富集系统(Ep-LMB/Vi-LMB),成功实现了CTC的高效捕获。基于该技术平台，将CTC-Deoxyribonucleic acid(DNA)与组织DNA进行整合分析，构建了双模板测序体系。分别对入组的26例患者外周血样本进行CTC检测，其中5例患者额外获取福尔马林固定石蜡包埋的组织样本并用于高通量测序(Next-generation sequencing, NGS)。结果 肺癌患者的CTC计数较健康对照组显著升高[(34.6±5.2)vs.(3.8±1.4),P<0.001],双模板测序技术每例可平均检出2.44个肿瘤特异度基因变异，较单样本测序可多识别28.7%的低频突变，差异有统计学意义(P<0.05)。同时显示双模板测序不仅检测到了组织测序中预期的所有变异，而且还检测到了组织测序未检测到的其他变异。结论 基于多靶标LMB的捕获技术可突破传统EpCAM依赖方法的局限性，实现上皮-间质转化过程中CTC的有效富集。双源(组织+CTC)测序工作流程不仅能覆盖组织活检检出的所有基因变异，还可额外识别具有临床意义的突变位点。