腫瘤極早期預(yù)警技術(shù)，是指對癌變中的組織或極少量腫瘤細胞（100個以下）構(gòu)成的原位癌組織進行診斷的技術(shù)。該技術(shù)的發(fā)展對腫瘤患者的早期治療具有極為重要的意義。目前在腫瘤極早期預(yù)警領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)仍極度匱乏。對于直徑小于5毫米的腫瘤病灶，CT、磁共振成像等傳統(tǒng)影像學技術(shù)難以分辨，腫瘤代謝標志物也難以精確檢測，無法滿足腫瘤極早期預(yù)警的需求。

　　中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所丁古巧團隊與上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院眼科范先群團隊合作，提出利用含氮石墨烯材料，快速實現(xiàn)腫瘤細胞的極早期預(yù)警新技術(shù)。該技術(shù)已成功應(yīng)用于49例臨床樣本的腫瘤脫落細胞篩查，提供了一種低成本、高準確性、無創(chuàng)、普適的腫瘤熒光檢測手段。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊《先進材料》。

　　腫瘤檢測提前4周

　　根據(jù)國家癌癥中心最新統(tǒng)計，我國惡性腫瘤每年新發(fā)病例為380.4萬，死亡病例為229.6萬。

　　研究團隊篩查近5000種差異代謝產(chǎn)物，繪制了腫瘤細胞和正常細胞的代謝差異圖譜，發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞內(nèi)“糖酵解”水平明顯高于正常細胞。該差異化的代謝模式會引起腫瘤細胞胞質(zhì)“NAD+”水平升高約4.5倍。更重要的是，在原位癌發(fā)生的極早期，就會出現(xiàn)這一差異化的代謝模式。因此，對“糖酵解”過程中的重要標志物“NAD+”進行監(jiān)測，可實現(xiàn)腫瘤的極早期預(yù)警。

　　研究團隊在最小尺寸（1-3納米）石墨烯材料中，摻雜了氮原子，這樣石墨烯可實現(xiàn)與“NAD+”之間的能量轉(zhuǎn)移，進而將石墨烯材料的熒光增強6倍以上。通過熒光標記，在顯微鏡下可以清楚地看到被石墨烯標記的腫瘤細胞。

　　在小鼠肝臟自發(fā)瘤模型中，現(xiàn)有成像技術(shù)可在藥物誘導(dǎo)24周后實現(xiàn)原位腫瘤病灶的檢測。相比之下，這一新的成像策略，在藥物誘導(dǎo)20周即可對5-10個細胞構(gòu)成的微小原位病灶實現(xiàn)熒光標記，檢測時間提前了4周。

　　1小時內(nèi)出具檢測報告

　　聯(lián)合團隊開發(fā)了快速診斷試劑盒，對至少13種腫瘤細胞系的特異性標記率高達96.15%。

　　團隊對所收集的49例尿液、胸腔積液、玻璃體和血液等臨床樣本進行了腫瘤細胞篩查。結(jié)果表明，這一技術(shù)可高效甄別早期病人樣本中的腫瘤細胞。相比傳統(tǒng)方法，上述試劑盒在早期病人樣本檢測中的準確率提高近一倍，在臨床上具有非常重要的意義。

　　此外，該檢測技術(shù)可在1小時內(nèi)出結(jié)果，不僅操作簡易，成本也更低�！耙悦谀蛳到y(tǒng)腫瘤為例，一次熒光原位雜交試劑盒檢測需要近千元，組織病理活檢需要七天以上，而通過尿液試劑盒進行腫瘤檢測，只需半小時，成本降低到了百元左右�！倍」徘裳芯繂T介紹。

　　據(jù)悉，聯(lián)合研究團隊已申請多項國家發(fā)明專利，正與藥企積極溝通，推進科技成果的市場轉(zhuǎn)化。