液体活检作为一种非侵入性检测技术具有显著的优点，包括可在疾病早期取样获取信息，可无创性重复采样，便于实时和动态监测疾病进程及治疗反应等。液体活检最常见的分析对象有循环肿瘤细胞(CTCs)，循环肿瘤DNA、microRNA和外泌体等。其中CTC可以提供完整的细胞信息，被认为是肿瘤转移的预测标记物。外泌体是直径为30-150 nm的脂质双层膜囊泡，包含各种具有生物活性的分子，并参与癌症的发生和发展，已成为预测癌症的生物标志物。然而，由于缺乏针对液体活检成分的特异性标志物，很大程度上阻碍了CTC及外泌体在临床上的应用。近日，中国医科大学方瑾教授团队设计了一种基于核酸适配体的分子信标MAB-W3-3G，能够同时特异性的检测肿瘤患者血液中的CTC和外泌体，该研究成果以“Novel Molecular Aptamer Beacon for the Specific Simultaneous Analysis of Circulating Tumor Cells and Exosomes of Colorectal Cancer Patients”为题发表在国际知名学术期刊Analytical Chemistry杂志上（2022 Dec 30. doi: 10.1021/acs.analchem.2c04017）。文章的第一作者为中国医科大学硕士研究生鲁妍兵，通讯作者为中国医科大学方瑾教授与李婉明副教授。
该研究在方瑾教授团队前期利用Cell-SELEX技术筛选获得的靶向转移性结直肠癌（CRC）适配体W3的基础上，构建了一种新型的核酸适配体分子信标MAB-W3-3G，既具有核酸适配体的靶向功能，又具有分子信标的优良荧光标记特性。首次提出并实现了针对两个液体活检成分的同时特异性检测。研究结果证实MAB-W3-3G保留了核酸适配体W3的特点，对转移性肿瘤细胞具有高亲和力和高特异性，并具有良好的温度耐受能力和血浆稳定性。在无需进行任何样本前处理的情况下，MAB-W3-3G不仅对临床患者外周血中的CTC实现靶向成像分析，而且对临床患者血浆中的外泌体进行高灵敏度定量检测分析；重要的是，这两种检测无需任何常规洗涤步骤，一步操作即可完成。研究中，利用MAB-W3-3G分别检测了14例健康人和28例CRC患者外周血中的W3靶标阳性CTC，结果显示14例健康人中均未检测到CTC，而75%CRC患者检测到阳性CTC（21/28），值得注意的是，转移性CRC患者的阳性CTC数量明显高于非转移性CRC患者(p<0.01)，提示基于MAB-W3-3G标记的阳性CTC可作为CRC转移的预测因子。同时，利用MAB-W3-3G定量检测了32例健康人和32例CRC患者血浆样本中W3阳性外泌体的含量，结果显示CRC患者血浆的荧光信号强度远远高于健康人(p<0.0001)，表明MAB-W3-3G标记的阳性外泌体有望作为CRC诊断和预测的标志物。对8例患者外周血样本进行了CTC和外泌体的同时检测，证实基于MAB-W3-3G的CTC和外泌体同时检测具有更精确的预测CRC进展和转移的能力。总之，MAB-W3-3G能够以简单的操作、快速的分析和高特异性的方式检测肿瘤患者血液样本中的CTC和外泌体，为预测CRC提供了有效的液体活检新方法。
图1（A）核酸适配体分子信标的工作示意图，（B）MAB-W3-3G检测外泌体和CTC的工作示意图Novel Molecular Aptamer Beacon for the Specific Simultaneous Analysis of Circulating Tumor Cells and Exosomes of Colorectal Cancer Patients, Anal Chem. 2022 Dec 30. doi: 10.1021/acs.analchem.2c04017.外泌体资讯网 Anal Chem | 中国医科大学方瑾/李婉明团队：构建新型核酸适配体分子信标用于结直肠癌患者CTC和外泌体的同时检测分析
