35万元！中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所拟转让一种CTC捕获方法

近日，上海技术交易所发布一项专利权转让公示，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所拟将其“一种循环肿瘤细胞捕获方法”发明专利转让给南京康之诺科技有限公司。转让费用为35万元。

图片来自上海技术交易所官网

目前，癌症相关疾病是全球主要的健康问题之一，每年导致约800万人死亡，预计未来这一数字将迅速增加。因此，癌症治疗和早期诊断技术的研发至关重要。近年来，由于现代生物学技术的不断发展，癌症患者主要的诊断和治疗方法正逐渐从传统标准模式转向精准的个性化模式。循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC)的分离和检测是实现肿瘤病人个性化精准医疗的关键研究领域之一。

循环肿瘤细胞（CTC）检测是肿瘤精准医疗的核心技术之一，现有临床中CTC捕获技术主要分为免疫亲和法和物理性质捕获法两大类，同时微流控芯片类平台虽成为主流，但仍存在诸多技术瓶颈，具体痛点如下。

免疫亲和法通过特异性抗体结合CTC表面标志物实现捕获，主流平台采用磁分离、基板或微芯片捕获形式，存在两大关键问题：一是受CTC异质性影响，单一抗体靶向易导致CTC亚群在富集过程中丢失，无法实现全亚型CTC的捕获；二是CTC与捕获材料表面的抗体强结合会造成细胞损伤，导致CTC活力大幅下降，难以开展后续的培养、测序等下游分析。

物理性质捕获法是基于CTC大小、密度等物理特征的捕获方法，主要采用密度梯度离心、膜过滤、微芯片平台等形式，其核心缺陷为分离富集的细胞种类无法精准确认，仅能实现“有或无”的定性判断；同时癌症患者体内免疫细胞异常及细菌或病毒感染易导致异常单核细胞干扰，大幅降低CTC分离的准确性，假阳性率较高。

主流微流控芯片平台虽具备小型化、便携性等优势，但现有产品仍存在明显不足：如部分神经母细胞瘤CTC分离微流控芯片，虽结合微柱阵列物理富集与GD2抗体特异性捕获，仍存在CTC亚群丢失、活性差、分离准确度低的问题，且芯片结构复杂不利于后续测序和培养；而基于凝胶贴片的CTC诊断装置，因仅依靠荧光抗体标记，易受抗体假阳性干扰，导致CTC定位精准度不足。

目前绝大多数CTC捕获技术均存在CTC纯度低、活性差的共性问题，且传统CTC培养采用2D贴壁模式，培养微环境与机体内差异大，随传代次数增加细胞存活能力变差，自身特性易发生改变；同时捕获后需将细胞从设备上释放，释放过程进一步损伤细胞活性，无法判断捕获细胞的存活状态，严重影响后续分析的准确性和效率。

“一种循环肿瘤细胞捕获方法”发明专利构建了基于水凝胶芯片2D阵列与3D培养的CTC捕获新方法，通过技术创新解决了传统方法的核心痛点，实现了CTC的高纯度、高活性捕获与精准鉴定，其优势与创新点主要体现在以下四方面。

一是捕获体系的创新性设计。首创红细胞裂解、水凝胶芯片盲孔沉降、原位3D培养、荧光抗体、增殖特征双重鉴定相结合的技术路线，利用规律排列的盲孔实现细胞高通量2D阵列，同时通过水凝胶芯片为CTC提供弱黏附的亲和微环境，既防止异质性细胞聚集，又为3D培养提供适配微环境，从体系上规避了传统方法的细胞损伤问题。

二是CTC鉴定的精准性提升。突破传统单一抗体标记或物理特征筛选的局限，采用荧光抗体特异性结合+细胞增殖成球特征的双重鉴定标准，结合细胞形态学观察，有效解决了抗体假阳性造成的CTC定位不准确问题；针对乳腺癌样本采用Anti-CD45、Anti-EPCAM、Anti-Cytokeratin8+18+19至少两种荧光抗体组合，进一步提升了CTC鉴定的特异性。

三是CTC活性与纯度的双重保障。本方法无需进行捕获后细胞释放操作，直接在芯片上开展原位3D培养，彻底避免了释放过程的细胞损伤，使捕获的CTC保持高增殖能力；培养过程中大部分血细胞自然凋亡，而CTC可存活并增殖成细胞球，实现了CTC的天然富集，结合双重鉴定标准，大幅提升了CTC的纯度，实验证实捕获的CTC肿瘤相关基因HER2、EPCAM、CK等呈高表达，无杂细胞干扰。

四是技术实用性与成本优势。本发明采用的水凝胶芯片制备工艺简单，通过软光刻技术构建模板后，水凝胶凝固即可成型，相较于结构复杂的传统微流控芯片，制备成本大幅降低；同时捕获操作步骤简便，样本处理快捷，培养条件易在临床实验室实现，且捕获的CTC可直接在芯片上开展挑取、PCR、测序等下游分析，无需额外的样品转移，提升了技术的临床实用性。

五是培养基与芯片的个性化优化。定制化设计DMEM/F12复合培养基，添加胎牛血清、生长因子、蛋白因子及TGFl3受体抑制剂等成分，同时通过添加胶原、甲基纤维素等调节培养基粘度至20-50mPa・s，既保证CTC体外存活与增殖，又防止异质性细胞3D聚集；水凝胶芯片可通过多巴胺、聚乙烯亚胺等多种方式进行表面修饰，盲孔尺寸可根据需求设计，适配不同类型肿瘤的CTC捕获需求。

在循环肿瘤细胞（CTC）捕获检测的商业化应用领域，已有多款技术成熟、各具优势的产品与平台落地，成为临床肿瘤管理中CTC检测的重要工具。

CellSearch系统是计数分析循环肿瘤细胞(CTC)的全新产品，由强生公司麾下的Veridex公司开发，是全球第一个，也是唯一经过FDA批准用于恶性肿瘤管理的检测血液中循环肿瘤细胞(CTC)的商业化产品。基于免疫磁珠亲和捕获技术，以抗EpCAM抗体标记磁珠，特异性结合CTC表面EpCAM抗原，实现CTC的富集与计数。

ISET技术是一种简便易用的肿瘤细胞尺寸分离方法，由Rarecells Diagnostics提供。该系统灵敏度非常高，可以从血液中提取含量稀少的循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤微栓(CTM)，同时保持形态和结构完好无损，可以对完好的CTC或CTM进行进一步的体外诊断检查。

ClearCell FX 系统是微流控芯片技术的典型商业化产品，基于微流控惯性聚焦与免疫亲和双重技术，通过微流控芯片的流体力学效应实现CTC的惯性聚焦富集，再结合抗体修饰的微柱实现特异性捕获。结合了物理富集的高通量与免疫捕获的高特异性，芯片集成度高，样本需求量少，可实现CTC的高效富集与精准鉴定。