热泳生物传感技术为癌症管理提供新方法

近日，国家纳米科学中心研究员孙佳姝团队与北京大学药学院教授张力勤、中国人民解放军总医院第五医学中心教授张少华、北京大学口腔医院教授王宇光团队合作，开发出一种基于凝集素糖类分子识别的热泳生物传感新方法，实现了血浆中细胞外囊泡（EV）聚糖图谱的快速、高灵敏、选择性分析，并用于三阴性乳腺癌（TNBC）精准诊断、疗效监测与预后预测。相关研究成果已在《自然—通讯》发表。

EV聚糖热泳分析用于三阴性乳腺癌诊疗。受访者供图

相比于其他乳腺癌亚型，TNBC恶性程度更高、预后更差。由于缺乏特异性生物标志物，TNBC的临床诊疗手段有限。

“EV携带的聚糖在肿瘤演进中起着重要作用，作为新型肿瘤生物标志物具有重大潜力。”孙佳姝告诉《中国科学报》，“但由于体液环境复杂、EV异质性强，且传统糖类分析方法复杂繁琐、灵敏度不足，血液样本中的EV聚糖图谱测量面临挑战。”

该项工作中，研究团队发展了一种基于凝集素糖类分子识别的EV聚糖热泳分析新方法（EVLET），采用荧光修饰的凝集素特异性标记血浆中EV的表面聚糖，通过振动膜过滤去除未结合的凝集素、可溶性糖蛋白和脂蛋白等干扰物质，进一步利用微流控热泳富集EV并放大与其偶联的凝集素荧光信号，实现EV聚糖的高灵敏、定量检测，灵敏度比传统方法高两个数量级。

研究人员结合生物信息学与实验手段，筛选出一组特异性凝集素探针获取临床血浆EV聚糖图谱，并基于机器学习算法构建EV聚糖特征，在实验中实现TNBC精准诊断，且准确率达到91%。在TNBC疗效监测方面，EV聚糖特征对疾病进展或缓解的判断准确率达到96%，并可作为TNBC患者无进展生存期的独立预后因素。

研究人员表示，该研究为基于EV聚糖图谱检测的非侵入性癌症管理提供了新方法。