近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心孫佳姝團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)藥學(xué)院、中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心、北京大學(xué)口腔醫(yī)院等，開發(fā)了基于凝集素糖類分子識(shí)別的熱泳生物傳感新方法，實(shí)現(xiàn)了血漿中細(xì)胞外囊泡（EV）聚糖圖譜的快速、高靈敏、選擇性分析，并用于三陰性乳腺癌（TNBC）精準(zhǔn)診斷、療效監(jiān)測(cè)與預(yù)后預(yù)測(cè)。相關(guān)研究成果以Thermophoretic glycan profiling of extracellular vesicles for triple-negative breast cancer management為題，發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。

TNBC是指雌激素受體、孕激素受體、人表皮生長(zhǎng)因子受體-2均為陰性的乳腺癌亞型。相比于其他乳腺癌亞型，TNBC惡性程度更高、預(yù)后更差。由于缺乏特異性生物標(biāo)志物，TNBC的臨床診療手段有限。EV攜帶的聚糖在腫瘤演進(jìn)中發(fā)揮重要作用，作為新型腫瘤生物標(biāo)志物具有潛力。由于體液環(huán)境復(fù)雜、EV異質(zhì)性強(qiáng)，以及傳統(tǒng)糖類分析方法復(fù)雜繁瑣、靈敏度不足，血液樣本中的EV聚糖圖譜測(cè)量面臨挑戰(zhàn)。

該研究發(fā)展了基于凝集素糖類分子識(shí)別的EV聚糖熱泳分析新方法（EVLET）。研究采用熒光修飾的凝集素特異性標(biāo)記血漿中EV的表面聚糖，通過振動(dòng)膜過濾去除未結(jié)合的凝集素、可溶性糖蛋白和脂蛋白等干擾物質(zhì)，進(jìn)一步利用微流控?zé)嵊靖患疎V并放大與其偶聯(lián)的凝集素?zé)晒庑盘?hào)，實(shí)現(xiàn)了EV聚糖的高靈敏、定量檢測(cè)，且靈敏度比基于凝集素的ELISA高2個(gè)數(shù)量級(jí)。針對(duì)TNBC，研究結(jié)合生物信息學(xué)與實(shí)驗(yàn)手段篩選出一組特異性凝集素探針，利用EVLET獲取臨床血漿EV聚糖圖譜。基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建EV聚糖特征，研究實(shí)現(xiàn)了TNBC精準(zhǔn)診斷，且準(zhǔn)確率達(dá)到91%。在TNBC療效監(jiān)測(cè)方面，EV聚糖特征對(duì)疾病進(jìn)展或緩解的判斷準(zhǔn)確率達(dá)到96%，并可作為TNBC患者無進(jìn)展生存期的獨(dú)立預(yù)后因素。上述成果為基于EV聚糖圖譜檢測(cè)的非侵入性癌癥管理提供了新方法。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃、中國(guó)博士后科學(xué)基金以及中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等的支持。