近日，上海交通大學分子醫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用研究方面取得重要進展，相關研究以《DNA納米光刻構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）為題發表在《德國應用化學》（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、易產生并發癥、采樣偏差性大等局限。基于血液中循環靶標的體外檢測（“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。

與傳統組織活檢相比，檢測原發或轉移灶中脫離進入外周血循環的腫瘤細胞（CTC）具有腫瘤分子信息全、侵入性小、取樣方便等優勢。CTC分析技術的挑戰在于如何從數億個血細胞中識別捕獲數個到數十個痕量的CTC，其難度堪比大海撈針。

針對這一挑戰，分子醫學研究院楊朝勇團隊和胃腸外科趙剛團隊聯合攻關，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，實現了CTC的高效捕獲及下游分析。

ApTDN-Chip通過DNA框架實現了識別分子（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，突破了傳統微流控界面由于修飾不均一導致的捕獲效率低的問題。

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

此外，DNA框架結構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，實現下游的細胞培養及基因突變檢測。

該團隊還將此技術應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展的液體活檢新技術，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。

該研究由分子醫學研究院和胃腸外科聯合攻關完成，聯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新團隊等項目支持。