一种基于注射器的纳米液体活检平台，结合磁免疫捕获和电化学检测技术，用于非小细胞肺癌（NSCLC）患者循环肿瘤细胞的计数及分子谱分析

《Journal of Nanobiotechnology》：A syringe-based nanoliquid biopsy platform integrating magnetic immunocapture and electrochemical assay for circulating tumor cells enumeration and molecular profiling in NSCLC patients

　　

摘要

循环肿瘤细胞（CTCs）的数量和表型特征在癌症诊断和治疗效果评估中展现了其重要作用，而程序性死亡配体1（PD-L1）和主要组织相容性复合体II类（MHC-Ⅱ）已成为预测癌症免疫治疗反应的核心生物标志物。尽管这些指标具有临床意义，但简化后的方法学以实现床旁（POC）应用仍然较少，而这些方法学应当能够同时检测非小细胞肺癌（NSCLC）中的CTCs以及这两种与免疫相关的表面蛋白，这对于基于液体生物学的全面癌症管理至关重要。在这项研究中，开发了一种集成生物检测技术，能够同步计数CTCs并定量分析从NSCLC患者血液样本中捕获的CTCs上的PD-L1/MHC-Ⅱ表达情况。该技术使用了一种具有纳米棒结构的磁性免疫捕获探针，并对其进行了双靶向适配体修饰，从而将CTCs的捕获效率提高了95%。为了区分检测PD-L1和MHC-Ⅱ，分别将CdTe和PbS量子点（QDs）与针对PD-L1和MHC-Ⅱ的特异性抗体结合，通过电化学伏安法分析从QDs释放的Cd²⁺和Pb²⁺来实现定量。为了简化检测操作，使用了一种配备硝酸纤维素（NC）膜的一次性注射滤膜作为固定抗体和进行免疫识别的平台。通过研究CTCs计数、PD-L1/MHC-Ⅱ表达水平与NSCLC患者疾病进展之间的相关性，验证了该集成系统的稳健性和效率，这突显了其在精准免疫治疗指导方面的潜力。

图形摘要

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循环肿瘤细胞（CTCs）的数量和表型特征在癌症诊断和治疗效果评估中展现了其重要作用，而程序性死亡配体1（PD-L1）和主要组织相容性复合体II类（MHC-Ⅱ）已成为预测癌症免疫治疗反应的核心生物标志物。尽管这些指标具有临床意义，但简化后的方法学以实现床旁（POC）应用仍然较少，而这些方法学应当能够同时检测非小细胞肺癌（NSCLC）中的CTCs以及这两种与免疫相关的表面蛋白，这对于基于液体生物学的全面癌症管理至关重要。在这项研究中，开发了一种集成生物检测技术，能够同步计数CTCs并定量分析从NSCLC患者血液样本中捕获的CTCs上的PD-L1/MHC-Ⅱ表达情况。该技术使用了一种具有纳米棒结构的磁性免疫捕获探针，并对其进行了双靶向适配体修饰，从而将CTCs的捕获效率提高了95%。为了区分检测PD-L1和MHC-Ⅱ，分别将CdTe和PbS量子点（QDs）与针对PD-L1和MHC-Ⅱ的特异性抗体结合，通过电化学伏安法分析从QDs释放的Cd²⁺和Pb²⁺来实现定量。为了简化检测操作，使用了一种配备硝酸纤维素（NC）膜的一次性注射滤膜作为固定抗体和进行免疫识别的平台。通过研究CTCs计数、PD-L1/MHC-Ⅱ表达水平与NSCLC患者疾病进展之间的相关性，验证了该集成系统的稳健性和效率，这突显了其在精准免疫治疗指导方面的潜力。

图形摘要

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