肝细胞癌（HCC）是一种高发性恶性肿瘤，其循环肿瘤细胞（CTCs）由于上皮-间质转化（EMT）和间质-上皮转化（MET）表现出显著的表型异质性和不同的基因表达谱。然而，现有检测方法缺乏同时定量多维生物标志物的能力，这限制了对肿瘤生物学特性和动态变化的全面理解。如何实现对肝癌CTCs的多维度分子特征进行精确且统一的定量分析，已成为当前研究的热点。
近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所周连群研究员团队提出了CTC数字化跨维度输出和统一追踪（d-SCOUT）技术，成功实现了HCC转录与表型标志物的同步定量和深度解析，为肝癌诊疗带来全新突破。在该研究中，团队开发的d-SCOUT技术基于自主设计的多重实时数字PCR（MRT-dPCR）和芯片中的多维检测技术体系，能够同时定量检测HCC CTCs中的关键蛋白标志物（ASGPR、GPC-3、EpCAM）和mRNA标志物（PD-L1、GPC-3、EpCAM）。该技术具有良好的灵敏度（检测下限为每毫升血液约3个CTCs）和高重现性（平均变异系数1.80-6.05%）。通过机器学习算法，d-SCOUT可对CTC的蛋白质和mRNA特征进行聚类分析，并生成二维分子图谱，以直观呈现HCC转移风险和量化治疗反应。在99例临床样本的研究中，CTC分子特征显示出显著的诊断潜力（AUC=0.950，灵敏度为90.6%，特异性为87.5%）。此外，通过对8例接受不同治疗策略的HCC患者进行动态追踪，d-SCOUT技术有效地量化了治疗效果，展示了其在肿瘤生物学理解和HCC管理中的应用潜力。
相关研究成果以“Digital Quantitative Detection for Heterogeneous Protein and mRNA Expression Patterns in Circulating Tumor Cells”为题，发表于Advanced Science期刊（中国科学院一区）。苏州医工所李传宇研究员、张威研究员、周连群研究员为论文的共同通讯作者，李豪和李金泽为论文的共同第一作者。本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及中国科学院青年创新促进会等项目的资助。
文章链接：http://doi.org/10.1002/advs.202410120
图1 HCC CTC转录型和表型跨维度数字定量分析流程
图2 D-SCOUT用于99例 不同队列临床样本的 CTC转录型和表型分析
图3 CTC二维分子图谱用于评估HCC转移风险和量化治疗反应
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