近日，武汉大学中南医院汪付兵教授肿瘤液体活检研究团队联合生物工程学、肝胆外科学等多学科团队协同创新，在Biosensors & Bioelectronics杂志上发表题为“Tidal microfluidic chip-based isolation and transcriptomic profiling of plasma extracellular vesicles for clinical monitoring of high-risk patients with hepatocellular carcinoma-associated precursors”的论文（DOI: 10.1016/j.bios.2025.117228）。
该研究研制了一种新型的潮汐微流控芯片，用于无标记分离血浆中的细胞外囊泡（EVs）；通过转录组测序和单细胞分析，发现了肝细胞癌（HCC）相关的生物标志物HMMR和B4GALT2；开发了一种肝癌早期诊断新技术，通过多中心临床验证了其临床效能，从而为临床肝癌早筛早诊提供了新方法。
图1. 潮汐式微流控芯片富集EVs
首先研究团队构建了潮汐微流控芯片，该芯片可从血浆中离心和富集EVs，保持EVs的完整性并最大限度地减少堵塞。进一步，通过转录组测序和单细胞分析，揭示了HMMR和B4GALT2在肝癌组织中的表达模式。结果显示，这两个基因主要在肝癌细胞中高表达，而在非肿瘤肝组织中几乎不表达。此外，功能分析表明， HMMR和B4GALT2参与了肿瘤细胞的增殖和糖酵解过程，进一步支持了它们在肝癌发生发展中的重要作用。
图2. 肝癌EVs标志物的发现
在临床验证阶段，研究团队对210名参与者（包括健康对照组、慢性乙型肝炎患者、肝硬化患者和肝癌患者）的血浆EVs样本进行了分析。结果显示，HMMR和B4GALT2的组合（bi-mRNAs）在肝癌诊断中的表现优于传统的AFP检测，尤其是在早期肝癌和AFP阴性患者中表现出更高的诊断准确性。ROC曲线分析显示，bi-mRNAs的AUC值达到了0.992，显著高于AFP的0.852。
图3. 肝癌EVs标志物的临床验证
通过对多名肝癌患者进行术后随访，发现在影像学检查未发现肿瘤复发时，bi-mRNAs已经显示出阳性信号，提示其可能在肿瘤复发早期预警具有潜在应用价值。
图4. 肝癌EVs标志物与影像学结果比较
参考文献：
Tidal microfluidic chip-based isolation and transcriptomic profiling of plasma extracellular vesicles for clinical monitoring of high-risk patients with hepatocellular carcinoma-associated precursors. Biosens Bioelectron. Published online February 6, 2025. doi:10.1016/j.bios.2025.117228
外泌体资讯网 Biosens Bioelectron｜武大汪付兵/华科刘笔锋/陈鹏/解放军总医院朱振宇：潮汐微流控芯片EV富集技术用于肝癌早诊
