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【中國科學報】液體活檢“搜尋”腫瘤“蛛絲馬跡”

2021-07-30 中國科學報 沈春蕾
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  近日,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員裴仁軍帶領研究團隊,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腫瘤細胞(CTCs)。此外,他們還與美國加州大學研究團隊合作,整合點擊化學反應、多抗體“雞尾酒”、納米結構基底、微流控“混沌混合器”等技術優勢,建立了一種基于腫瘤細胞外囊泡(EVs)的肝癌早期診斷方法。相關研究成果發表在ACS Appl. Mater. InterfacesNat. Commun.上。

  據裴仁軍介紹,液體活檢作為一種新興的腫瘤診斷技術,因其無創、敏感度高、操作便捷等優勢受到人們的廣泛關注。目前液體活檢所使用的標記物主要包括循環腫瘤細胞(CTCs)、細胞外囊泡(EVs)和循環腫瘤DNA(ctDNA)。CTCs是一類從腫瘤部位脫落進入外周血液循環系統的癌細胞。EVs是由細胞產生的納米級囊泡,其中包含DNA、蛋白質、信使RNA、非編碼RNA等成分。ctDNA是腫瘤細胞凋亡后DNA釋放進入循環系統,主要以DNA蛋白質復合物或游離DNA形式存在。

  大量研究表明這些標志物在腫瘤的診斷、復發、轉移、治療效果評估、用藥指導及預后等方面發揮著重要作用。但是其應用仍需要解決很多難題,例如CTCs在癌癥病人血液中的數量十分稀少,而基于一種腫瘤標志物的CTCs分離技術也會出現漏檢。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造成干擾。

  為了解決上述問題,研究團隊將單寧酸(TA)溶液與磁性納米顆粒(MNPs)在室溫下進行反應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性CTCs方法,從8種癌癥病人1毫升血液中捕獲到1~10個CTC。此外,與加州大學研究團隊合作,利用肝細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)與反式環辛烯(TCO)之間的生物正交點擊反應,實現肝細胞癌來源EVs的高效、高純度分離。然后利用微滴式數字PCR(ddPCR)技術對選定的10個基因組合對臨床血漿樣本的診斷進行驗證。

  業內專家表示,該研究提供了一種HCC EVs純化系統,并對HCC特異性的mRNA轉錄進行數字評分,能夠準確區分HCC患者與無癌癥和其他惡性腫瘤患者。

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1021/acsami.0c20916

  https://doi.org/10.1038/s41467-020-18311-0

  (原載于《中國科學報》 2021-07-30 第3版 醫藥健康)
打印 責任編輯:閻芳

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