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新型凝膠材料可精準捕獲及無損釋放循環(huán)腫瘤細胞
作者：孫丹寧    來源：中國科學報  
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近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員卿光焱團隊與大連醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院王琪教授、江南大學陳敬華教授合作，在基于循環(huán)腫瘤細胞（CTCs）的肝癌早期診斷方面取得新進展。合作團隊通過親和配體與靶標糖鏈高選擇性結(jié)合，以及利用細胞印跡聚合物精確的形狀與尺寸匹配度、良好的生物相容性，制備了新型細胞印跡水凝膠材料，實現(xiàn)了對外周血液中CTCs的精確捕獲及無損釋放，有望促進肝癌的早期診斷和單細胞多組學分析。相關(guān)成果發(fā)表在《先進材料》。
據(jù)統(tǒng)計，全球每年新診斷肝癌患者90.6萬人，死亡83萬人，其中，中國的病例分別占據(jù)45%和47%。肝癌生存率低的一個重要原因在于其篩查費用昂貴，以及肝臟痛感遲鈍等，多數(shù)患者在確診時已處于中晚期，錯過最佳的治療時期。血清標志物——甲胎蛋白（AFP）是現(xiàn)有的肝癌篩查、診斷、復發(fā)風險評估及治療療效觀察的臨床檢測手段。然而，AFP靈敏性較弱，AFP值低的患者中存在較多的陽性病例。
外周血液中的CTCs因攜帶腫瘤組織的遺傳和表觀信息，是液體活檢中公認的黃金標志物。然而，每毫升血液中僅有0至3個CTCs，檢測結(jié)果容易受到血液復雜環(huán)境的干擾，此外，CTCs在捕獲和處理過程中也容易受到損傷。
本工作中，研究團隊針對CTCs表面的唾液酸化聚糖，制備出溶脹率低、壓縮性能好、可逆性好、血液和細胞相容性好、抗污能力強、細胞印跡清晰的PP-co-AHH+水凝膠。 評估10個CTCs時，該水凝膠的捕獲效率達到93%。更重要的是，捕獲的CTCs可以使用胰蛋白酶溶液釋放，細胞保持高的活性，這對于單細胞多組學分析至關(guān)重要。
此外，團隊在100例人樣本中進行了捕獲CTCs測試。結(jié)果表明，CTCs計數(shù)具有區(qū)分肝癌、肝硬化和健康人的能力，準確性達到90%。團隊進一步結(jié)合AFP、CTCs和自然殺傷細胞的結(jié)果，將測試的準確率提高到94%，敏感性達到90%，可滿足臨床檢驗的需求。同時，該水凝膠材料可以循環(huán)使用十次，每個樣品的捕獲成本僅50元，遠低于3500元的醫(yī)院價格。此外，還可以利用該水凝膠材料從患者的血液中獲得高純度、高活性CTCs，與下游的單細胞多組學分析銜接，助力推進肝癌的精準治療。
本工作制備的新型細胞印跡水凝膠有望成為一種實現(xiàn)肝癌早期診斷的工具。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202402379
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