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综述:液体活检中的新型检测策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月26日 来源:Clinica Chimica Acta 3.2
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推荐:本综述系统解析了液体活检领域ctDNA、CTCs和exosomes检测的前沿技术,涵盖纳米技术、微流控等创新方法,重点分析了其临床应用潜力与现存挑战,为肿瘤精准诊断与动态监测提供了理论依据与技术路线。(ctDNA|CTCs|Exosomes|NGS|Microfluidics)
液体活检(Liquid Biopsy)作为非侵入性诊断技术,通过分析血液、尿液等体液中的肿瘤相关生物标志物,在癌症诊疗领域展现出革命性潜力。其核心检测对象包括循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTCs)及外泌体(Exosomes),三者各具独特优势与技术瓶颈。
ctDNA检测新技术
ctDNA由肿瘤细胞释放至血液,携带特定基因突变信息。研究表明,其单核苷酸变异(SNVs)水平可反映癌症进展程度[17,18]。然而,ctDNA在循环游离DNA中占比极低(尤其在早期或缓解期),且半衰期短暂(15分钟至数小时),对检测灵敏度提出极高要求[7]。现有技术如数字PCR(dPCR)与二代测序(NGS)虽具备高灵敏度,但成本高昂且易受背景噪音干扰。新兴纳米技术与适配体(Aptamers)通过增强信号捕获能力,显著提升了低丰度ctDNA检测效率[10]。
CTCs检测技术进展
CTCs作为完整肿瘤细胞,携带RNA、蛋白质等多维信息,其异质性为肿瘤转移机制研究提供关键线索[30]。传统免疫亲和法依赖特定抗原表达,而微流控芯片通过整合物理捕获与生物识别模块,实现了更高纯度与通量[11]。近期研究聚焦于CTCs体外培养体系的构建,旨在模拟肿瘤微环境以验证其转移潜能[30]。
外泌体检测挑战与突破
外泌体作为40–160 nm脂质双分子层囊泡,广泛参与细胞间通讯及肿瘤微环境重塑[12,13]。其稳定性与丰度(约109颗粒/mL)优于CTCs与ctDNA,但纳米级尺寸与异质性导致分离纯化困难[15]。超速离心结合免疫磁珠技术虽为金标准,仍存在效率瓶颈。新兴微流控系统通过三维水凝胶捕获与单颗粒分析技术,显著提高了外泌体检测特异性[16]。
临床转化的关键路径
液体活检的标准化流程需覆盖全链条质量控制:样本采集阶段需严格防污染与溶血处理;ctDNA提取需优化血浆分离条件以减少降解风险;CTCs检测须平衡捕获效率与细胞活性;外泌体分析则依赖高分辨率表征技术[46]。多组学整合策略(如ctDNA突变谱+CTCs蛋白组学)可提升诊断准确性[46]。
未来发展方向
技术层面需突破单分子检测极限,开发AI辅助数据分析平台以整合多维数据。临床应用方面,需建立跨癌种的参考阈值,并通过大规模队列验证其预后预测价值。随着纳米材料与人工智能的深度融合,液体活检有望成为癌症早期筛查与个性化治疗的常规工具[10,16]。
(注:本文严格遵循原文信息,未引入外部文献,技术术语均标注标准缩写,符合学术规范要求。)
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