【中國科學(xué)報(bào)】液體活檢“搜尋”腫瘤“蛛絲馬跡”
近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員裴仁軍帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，利用單寧酸（TA）與鐵離子的配位作用成功制備了功能化四氧化三鐵磁性納米顆粒，并從8種癌癥病人的血液樣品中檢測到循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）。此外，他們還與美國加州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)合作，整合點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)、多抗體“雞尾酒”、納米結(jié)構(gòu)基底、微流控“混沌混合器”等技術(shù)優(yōu)勢，建立了一種基于腫瘤細(xì)胞外囊泡（EVs）的肝癌早期診斷方法。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces和Nat. Commun.上。
據(jù)裴仁軍介紹，液體活檢作為一種新興的腫瘤診斷技術(shù)，因其無創(chuàng)、敏感度高、操作便捷等優(yōu)勢受到人們的廣泛關(guān)注。目前液體活檢所使用的標(biāo)記物主要包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）、細(xì)胞外囊泡（EVs）和循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）。CTCs是一類從腫瘤部位脫落進(jìn)入外周血液循環(huán)系統(tǒng)的癌細(xì)胞。EVs是由細(xì)胞產(chǎn)生的納米級(jí)囊泡，其中包含DNA、蛋白質(zhì)、信使RNA、非編碼RNA等成分。ctDNA是腫瘤細(xì)胞凋亡后DNA釋放進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，主要以DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物或游離DNA形式存在。
大量研究表明這些標(biāo)志物在腫瘤的診斷、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、治療效果評估、用藥指導(dǎo)及預(yù)后等方面發(fā)揮著重要作用。但是其應(yīng)用仍需要解決很多難題，例如CTCs在癌癥病人血液中的數(shù)量十分稀少，而基于一種腫瘤標(biāo)志物的CTCs分離技術(shù)也會(huì)出現(xiàn)漏檢。此外，目前普遍采用超高速離心法、免疫磁珠法以及柱層析法方法獲得EVs，這些方法分離得到的樣本普遍存在較多的非腫瘤來源的EVs，從而對腫瘤的檢測信號(hào)造成干擾。
為了解決上述問題，研究團(tuán)隊(duì)將單寧酸（TA）溶液與磁性納米顆粒（MNPs）在室溫下進(jìn)行反應(yīng)制備功能化磁性納米顆粒，建立了一種廣譜性從患者血液樣本中分離異質(zhì)性CTCs方法，從8種癌癥病人1毫升血液中捕獲到1~10個(gè)CTC。此外，與加州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)合作，利用肝細(xì)胞癌特異的三種抗體（anti-EpCAM、anti-ASGPR1和anti-CD147）作為親和分子，通過四嗪 (tetrazine，Tz) 與反式環(huán)辛烯（TCO）之間的生物正交點(diǎn)擊反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)肝細(xì)胞癌來源EVs的高效、高純度分離。然后利用微滴式數(shù)字PCR（ddPCR）技術(shù)對選定的10個(gè)基因組合對臨床血漿樣本的診斷進(jìn)行驗(yàn)證。
業(yè)內(nèi)專家表示，該研究提供了一種HCC EVs純化系統(tǒng)，并對HCC特異性的mRNA轉(zhuǎn)錄進(jìn)行數(shù)字評分，能夠準(zhǔn)確區(qū)分HCC患者與無癌癥和其他惡性腫瘤患者。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acsami.0c20916
https://doi.org/10.1038/s41467-020-18311-0
《中國科學(xué)報(bào)》 (2021-07-30 第3版 醫(yī)藥健康)
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