前列腺癌早期癥狀輕，常被稱為“沉默的癌”，易與前列腺炎和良性增生混淆，導(dǎo)致患者錯過較佳治療時機。為解決這一問題，臨床上常用前列腺特異性抗原（PSA）檢測篩查前列腺癌。然而，在PSA濃度在4-10 ng mL-1之間時，很難區(qū)分不同病變，這個濃度區(qū)間被稱為PSA灰區(qū)，這時常需進行前列腺穿刺活檢來確診。為了改善前列腺癌的早期篩查和診斷，以外周血為主要標本的液體活檢技術(shù)逐漸受到關(guān)注，且基于循環(huán)腫瘤細胞（CTCs）的液體活檢技術(shù)已被納入官方前列腺癌臨床指南，被醫(yī)學(xué)界認可。目前，商業(yè)上主要用磁珠來分離CTCs，但傳統(tǒng)磁珠的分離效率較低（~30%）。因此，迫切需要開發(fā)一種高效分離CTCs的磁性分離材料，以提高液體活檢的可靠性和精準性。
近期，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所王樹濤研究員團隊與北京大學(xué)第三醫(yī)院張樹棟教授團隊受免疫細胞啟發(fā)，利用乳液界面聚合策略，發(fā)展了新一代液體活檢平臺——表面具有納米偽足的磁性顆粒（NFMPs），用于PSA灰區(qū)中前列腺癌早期的精準診斷。人體內(nèi)的免疫細胞通過抗原抗體分子作用識別癌細胞，利用表面豐富的偽足實現(xiàn)對癌細胞的捕獲。受此過程啟發(fā)，研究團隊利用乳液界面聚合策略，在NFMPs表面構(gòu)筑納米偽足拓撲結(jié)構(gòu)。NFMPs通過抗原抗體分子識別與拓撲結(jié)構(gòu)匹配雙重粘附策略實現(xiàn)對CTCs的高效捕獲。與傳統(tǒng)SMPs相比，捕獲效率提升2.4倍。在機器學(xué)習(xí)輔助下，基于NFMPs的液體活檢技術(shù)在PSA灰區(qū)實現(xiàn)了100%的靈敏度、93.3%的特異性及98.1%的AUC值。NFMPs滿足了臨床癌癥診斷對檢測分離材料高效性、準確性的要求，對于液體活檢技術(shù)應(yīng)用于實際臨床診斷具有重要意義。
相關(guān)研究成果以Interfacial polymerization produced magnetic particles with nano-filopodia for highly accurate liquid biopsy in the PSA gray zone為題，發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials，DOI：10.1002/adma.202303821）上。本文通訊作者為中國科學(xué)院理化所王樹濤研究員和北醫(yī)三院張樹棟教授，第一作者為2019級博士研究生張玥和北醫(yī)三院副主任醫(yī)師張帆。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃等的支持。
圖1：受免疫細胞啟發(fā)的NFMPs設(shè)計及其與傳統(tǒng)磁珠的捕獲機理對比
圖2：NFMPs表面拓撲結(jié)構(gòu)與CTCs偽足緊密結(jié)合，SMPs表面光滑難以與CTCs偽足緊密結(jié)合
聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息，如作者信息標記有誤，或侵犯您的版權(quán)，請聯(lián)系我們，我們將在及時修改或刪除內(nèi)容，聯(lián)系郵箱：marketing@360worldcare.com
