SERS-sensor baserad på CHA-reaktion för EGFR-mutationstypning vid avancerad lungcancer

Med den kontinuerliga utvecklingen av medicinsk teknik, särskilt molekylärbiologisk teknologi, har riktad terapi för lungcancer gjort snabba framsteg, och prognosen för riktad terapi har förbättrats avsevärt jämfört med kemoterapi. I klinisk praxis bidrar molekylär typning av EGFR-mutationer till snabb och optimal tumörbehandling. För närvarande inkluderar vanliga detektionsmetoder Sanger-sekvensering, nästa generations sekvensering (NGS) och RT-PCR, och de flesta av deras prover är från tumörvävnader. Defekterna i vävnadsprover som små mängder, lång detektionscykel, heterogenitet och invasivitet har dock medfört utmaningar för tillämpningen av dessa metoder. Därför, för att övervinna de många begränsningarna som möter vid detektering av genmutationer i tumörvävnader, är det av stor betydelse att söka möjliga alternativ som är lätta att erhålla och låg påträngande för EGFR-mutationsscreening. Tidigare rapporter har visat att kliniskt serumcirkulerande tumör-DNA (ctDNA) behåller relativt fullständig genetisk information, och EGFR-mutationer i tumörceller kan återspeglas i ctDNA i realtid. I blod har upptäckten av ctDNA unika fördelar, såsom hög aktualitet, låga falska positiva och hög specificitet. Därför, med blod som ett idealiskt substitut, kan låginvasiv ctDNA-detektion bli ett effektivt verktyg för flytande biopsi. Tyvärr finns det ingen standardiserad metod för att upptäcka EGFR-mutationer i blodprover. Vanliga metoder för att detektera ctDNA inkluderar NGS, mutation amplification retardation system (ARMS) och digital PCR. Dessa metoder har emellertid nackdelar såsom komplex drift, lång tid, hög kostnad, låg känslighet och dålig specificitet. Därför behövs en ny metod för snabb och känslig ctDNA-typning detektion omgående.

SERS har blivit ett av de mest lovande verktygen inom biomedicinsk analys på grund av dess utmärkta optiska egenskaper. Men eftersom kopiantalet av mutant ctDNA i blod endast är 1 % av vildtyps-DNA, kan traditionell SERS-teknologi inte uppfylla de strikta villkoren för ultrakänslig detektion. Katalytisk hårnålsanordning (CHA) är en typisk isotermisk enzymfri signalförstärkningsstrategi. För att ytterligare förbättra den analytiska förmågan hos detektionsplattformen för ctDNA med låg förekomst, kombinerade vi CHA och SERS som en biosensor konstruerad som en dubbelsignalförstärkningsstrategi för att förbättra den analytiska prestandan hos detektionsplattformen för EGFR i serum. I vår tidigare studie konstruerade vi framgångsrikt en CHA-reaktionsmedierad självkalibrerad SERS-biosensor för EGFR-mutationstypning (Del-19, T790M, L858R) hos lungcancerpatienter och verifierade noggrannheten, känsligheten och specificiteten hos SERS-biosensorn i ett litet urval av 32 patienter för att vara över 95%. För att erhålla den högsta nivån av kliniska bevis och verkligen uppnå klinisk transformation, syftar denna prospektiva, multicenter kliniska studie till att verifiera den analytiska effektiviteten hos SERS-biosensorn för EGFR-mutationstypning hos patienter med avancerad lungcancer.