北航生物芯片研究团队，肺癌精准诊疗新模式！

肺癌居我国各类恶性肿瘤首位

且患病人群呈年轻化趋势

为 精准筛选肺癌免疫治疗获益人群

“重塑”肺癌诊疗模式

北京航空航天大学常凌乾教授团队

开发了一种 新型纳米医疗芯片

提高了对免疫疗法疗效的预测准确率

相关成果日前 发表于《PNAS》

和小萱一起学习——

免疫疗法 是临床上最具有前景的肿瘤治疗方式之一，曾获2018年诺贝尔生理医学奖。该疗法采用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清除能力，但在临床中，仅有部分患者能从免疫治疗中获益。大量研究表明，仅依靠单一免疫标记物（如 PD-L1），无法准确预测患者对 ICI 的反馈。临床常规组织活检，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。 如何 精准预测免疫治疗的疗效 ，成为了提高免疫治疗效率亟待解决的首要问题。

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、基因检测与行为分析于一体（图1）。首先 采用磁场和细胞尺寸 ，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。利用 纳 米电穿孔技术 递送一种新型四面体荧光探针（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细胞的共培养，原位分析CTCs增殖和表型变化，并将细胞行为与基因表达异质性进行关联分析。

图1. 循环肿瘤细胞（CTCs）捕获、原位培养和基因分析芯片系统NICHE，用于肺癌免疫治疗的精准预测与监测

为了评估NICHE在临床上预测免疫疗效的准确性，该研究收集了80名非小细胞肺癌患者的外周血，通过在NICHE平台上的检测，证明了该平台捕获 CTCs 并鉴定其基因和行为表型的能力（图3）。从方法对比结果来看，该研究提出的NICHE指数表现出高准确性，其AUC（0.906）明显高于目前临床上基于肿瘤组织中PD-L1表达细胞占比的标准参考方法（AUC=0.578）。此外，研究者们还对部分患者进行了长时间的用药监测， 证实了NICHE在长期监测中的适用性 。

图3. 采用NICHE系统对肺癌血样中的CTCs进行捕获与分析，并实现了患者免疫治疗的精准预测

目前，团队正在联合北大肿瘤医院吴楠主任制定一项 行业标准 ，用于肺癌免疫治疗获益人群筛选，以达到肺癌个性化医疗，有望降低临床癌症医疗负担。