克日， ， ，，，，北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾团队报道了一种新型纳米医疗芯片， ， ，，，，可以快速检测肺癌循环肿瘤细胞（CTCs）内PD-L1基因表达、以及肿瘤细胞响应免疫细胞的行为表型；；； ；进一步对患者泉源的CTCs举行亚群划分， ， ，，，，依此展望肺癌患者对免疫疗法的治疗效果。。与古板组织活检手艺相比， ， ，，，，临床准确率（AUC值）由57%显著提高到90%以上。。相关研究效果以“Genetic and phenotypic profiling of single living circulating tumor cells from patients with microfluidics”为题， ， ，，，，揭晓在PNAS上。。
免疫疗法是临床上最具有远景的肿瘤治疗方法之一， ， ，，，，曾获2018年诺贝尔心理医学奖。。该疗法接纳PD-L1抑制剂等免疫检查点抑制剂（ICI）， ， ，，，，重新激活癌症患者体内的免疫细胞， ， ，，，，提高对肿瘤细胞的识别和扫除能力， ， ，，，，但在临床中， ， ，，，，仅有部分患者能从免疫治疗中获益。。大宗研究批注， ， ，，，，仅依赖简单免疫标记物（如 PD-L1）， ， ，，，，无法准确展望患者对 ICI 的反响。。临床通例组织活检， ， ，，，，受限于取样位和检测的精准性， ， ，，，，也无法准确评估肿瘤的异质性。。怎样精准展望免疫治疗的疗效， ， ，，，，成为了提高免疫治疗效率亟待解决的主要问题。。
针对这一临床难题， ， ，，，，研究者们开发了一种新型纳米医疗芯片。。该纳米芯片（名为“NICHE”）集CTC捕获、基因检测与行为剖析于一体（图1）。。首先接纳磁场和细胞尺寸， ， ，，，，高效去除（> 93%）肺癌病人血样中的白细胞， ， ，，，，并捕获CTCs使其形成单细胞阵列。。使用纳米电穿孔手艺递送一种新型周围体荧光探针（DNAT）至活细胞内， ， ，，，，快速、精准检测细胞中内PD-L1基因调控。。进一步， ， ，，，，与免疫T细胞的共作育， ， ，，，，原位剖析CTCs增殖和表型转变， ， ，，，，并将细胞行为与基因表达异质性举行关联剖析。。
图1. 循环肿瘤细胞（CTCs）捕获、原位作育和基因剖析芯片系统NICHE， ， ，，，，用于肺癌免疫治疗的精准展望与监测
为了实现活CTCs内PD-L1基因的量化剖析， ， ，，，，研究者们设计了一种具有周围体结构的DNA探针， ， ，，，，具有优异的特异性。。完成基因检测的CTCs， ， ，，，，坚持了优异的活性， ， ，，，，通过与免疫T细胞的共作育， ， ，，，，研究者们发明， ， ，，，，部分肿瘤细胞在免疫抑制剂保存时， ， ，，，，细胞形态爆发了显着的变长， ， ，，，，且细胞增殖行为被显著抑制（图2）。。凭证肿瘤细胞PD-L1的表达情形， ， ，，，，研究者们划分出了PD-L1高表达与低表达的阈值；；； ；另外， ， ，，，，凭证肿瘤细胞与免疫细胞共作育的效果， ， ，，，，研究者们划分出了肿瘤细胞形态爆发转变的阈值。。综合CTCs中PD-L1高表达（PD-L1high）且表型爆发转变（PA+）的占比， ， ，，，，该研究界说了一种新的指标， ， ，，，，“NICHE指数”， ， ，，，，用于展望癌症患者响应免疫疗法的疗效。。
图2. NICHE芯片上实时剖析CTCs与免疫细胞互作
为了评估NICHE在临床上展望免疫疗效的准确性， ， ，，，，该研究网络了80名非小细胞肺癌患者的外周血， ， ，，，，通过在NICHE平台上的检测， ， ，，，，证实晰该平台捕获 CTCs 并判断其基因和行为表型的能力（图3）。。从要领比照效果来看， ， ，，，，该研究提出的NICHE指数体现出高准确性， ， ，，，，其AUC（0.906）显着高于现在临床上基于肿瘤组织中PD-L1表达细胞占比的标准参考要领（AUC=0.578）。。别的， ， ，，，，研究者们还对部分患者举行了长时间的用药监测， ， ，，，，证实了NICHE在恒久监测中的适用性。。
图3. 接纳NICHE系统对肺癌血样中的CTCs举行捕获与剖析， ， ，，，，并实现了患者免疫治疗的精准展望
现在， ， ，，，，团队正在联合北大肿瘤医院吴楠主任制订一项行业标准， ， ，，，，用于肺癌免疫治疗获益人群筛选， ， ，，，，以抵达肺癌个性化医疗， ， ，，，，有望降低临床癌症医疗肩负。。
