近日，上海交通大學分子醫(yī)學研究院楊朝勇團隊和胃腸外科趙剛團隊合作，在液體活檢新方法及臨床應(yīng)用研究方面取得重要進展，相關(guān)研究以《DNA納米光刻構(gòu)建高度有序的微流控納米界面，并用于高效捕獲和釋放循環(huán)腫瘤細胞》（DNA Nanolithography Enables Highly Ordered Recognition Interface in Microfluidic Chip for Efficient Capture and Release of Circulating Tumor Cells）為題發(fā)表在《德國應(yīng)用化學》（Angewandte Chemie International Edition），影響因子為12.257。

目前臨床上腫瘤診斷主要依賴組織活檢，但存在侵入性強、易產(chǎn)生并發(fā)癥、采樣偏差性大等局限。基于血液中循環(huán)靶標的體外檢測（“液體活檢”）只需抽取外周血檢測，是近年來新興的腫瘤診斷技術(shù)。

與傳統(tǒng)組織活檢相比，檢測原發(fā)或轉(zhuǎn)移灶中脫離進入外周血循環(huán)的腫瘤細胞（CTC）具有腫瘤分子信息全、侵入性小、取樣方便等優(yōu)勢。CTC分析技術(shù)的挑戰(zhàn)在于如何從數(shù)億個血細胞中識別捕獲數(shù)個到數(shù)十個痕量的CTC，其難度堪比大海撈針。

針對這一挑戰(zhàn)，分子醫(yī)學研究院楊朝勇團隊和胃腸外科趙剛團隊聯(lián)合攻關(guān)，提出了微流控芯片DNA納米光刻新策略（ApTDN-Chip），突破了微流控界面上無法有序、精準排布識別分子的瓶頸，實現(xiàn)了CTC的高效捕獲及下游分析。

ApTDN-Chip通過DNA框架實現(xiàn)了識別分子（核酸適體）在微流控界面上可控排列成高度有序、且直立的納米形貌，突破了傳統(tǒng)微流控界面由于修飾不均一導(dǎo)致的捕獲效率低的問題。

通過多例臨床樣本測試，團隊驗證了所發(fā)展的芯片僅需0.5mL外周血就可有效區(qū)分胃腸癌患者。

此外，DNA框架結(jié)構(gòu)在界面上合理的空間間距降低了核酸適體的局部擁擠，使核酸酶更易于水解核酸適體，從而保證了CTC高效無損釋放，實現(xiàn)下游的細胞培養(yǎng)及基因突變檢測。

該團隊還將此技術(shù)應(yīng)用于臨床上疑難患者的精準診療中。某晚期胃癌患者由于存在凝血功能障礙無法進行穿刺活檢，且臨床一線、二線抗癌藥物均無法良好緩解病情。因此，楊朝勇團隊和趙剛團隊利用發(fā)展的液體活檢新技術(shù)，對該名患者外周血中捕獲的CTC進行測序，得到患者基因突變圖譜，從而精準選擇靶向藥物，用藥后患者病情部分緩解。

該研究由分子醫(yī)學研究院和胃腸外科聯(lián)合攻關(guān)完成，聯(lián)合團隊負責人楊朝勇和趙剛為共同通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金和上海高水平地方高校創(chuàng)新團隊等項目支持。