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上海长征医院/上海市皮肤病医院合作Analytical Chemistry:基于量子点免疫层析的PD-1抗癌药现场快速监测新技术

来源 2025-08-02 12:16:59 医疗资讯

只需扎一滴血,等待15分钟,就能快速获知抗癌药物在体内是否达到有效浓度。近日,来自上海长征医院的高守红副教授和王志鹏副教授及上海市皮肤病医院的张鹏飞副教授在国际权威期刊《分析化学》上发表:基于量子点纳米微球的侧向层析免疫分析技术(LFIA),实现了PD-1抗癌药"Serplulimab"的现场快速监测,为癌症患者的个性化治疗带来了新的解决方案。

PD-1抑制剂作为肿瘤免疫治疗的"明星药物",通过激活人体自身免疫系统对抗癌细胞,已广泛应用于肺癌、食管癌等多种恶性肿瘤治疗。但临床发现,不同患者对药物的反应差异巨大:部分患者疗效显著,而另一些患者不仅效果不佳,还可能产生严重的免疫相关不良反应。

"就像降压药需要监测血压调整剂量一样,PD-1药物也需要'量体裁衣'。"研究团队负责人王志鹏教授解释,传统监测方法依赖液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)或酶联免疫吸附试验(ELISA),不仅需要昂贵的仪器和专业人员操作,更关键的是单次检测耗时超过3小时,难以满足临床快速决策需求。

纳米黑科技:量子点让检测像验孕一样简单

这项创新技术的关键,在于一种名为"量子点纳米微球"的新材料。研究人员将PD-1抗体药物与量子点结合,开发出类似验孕棒的试纸条:当血液样本滴加后,药物分子会与试纸条上的PD-1蛋白竞争性结合,通过荧光信号强弱即可反推出药物浓度,原理如图1所示。

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图1. 免疫层析法检测PD-1抑制剂原理

实验数据显示,新技术检测下限达5.1微克/毫升,线性范围覆盖10-100微克/毫升,完全满足临床需求(Serplulimab有效浓度需≥41.9微克/毫升)。更关键的是,整个过程无需任何复杂设备,基层诊所甚至患者家庭都可操作。

实战验证:与金标准结果高度一致

为验证技术可靠性,研究团队与上海长征医院合作,对30名正在接受Serplulimab治疗的肺癌患者进行同步检测。结果显示,新技术与临床常用的ELISA试剂盒结果相关性达0.87,两种方法差异在±20%以内。特别值得注意的是,即使患者存在高血脂、溶血、黄疸等常见干扰因素,或同时服用其他抗体药物,检测结果均未受影响。

"一位食管癌患者用药后出现严重皮疹,传统方法需要3天才能拿到浓度报告,而新技术当场就测出血药浓度偏低,医生立即调整剂量,后续治疗明显改善。"参与研究的吴颖医生举例道。

未来展望:让精准医疗触手可及

据国家癌症中心最新数据,我国每年新发癌症病例超480万。随着PD-1药物纳入医保,年使用患者已突破50万人次。

"这项技术不仅适用于Serplulimab,理论上可扩展至所有PD-1/PD-L1类药物。"论文共同通讯作者张鹏飞表示,下一步将重点解决试纸条长期稳定性问题,并探索全血直接检测技术,最终实现"抽血-检测-调药"的一站式服务。

本研究建立的方法有助于快速监测PD-1抑制剂暴露浓度,整个检测过程可以在15分钟以内完成(如图2C),有助于临床医生迅速解读检测报告,从而结合病情调整个性化用药方案。

这项突破标志着我国肿瘤免疫治疗监测技术达到国际领先水平,将大幅降低基层医疗机构开展精准用药的技术门槛,让更多癌症患者从"千篇一律"的固定给药,迈向上个性化治疗时代。

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图2. 比较LFIA和ELISA检测癌症患者血液中斯鲁利单抗浓度的相关性。

原文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c02078

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