Adv Sci：南方医科大学颜晓慧等通过脂质体递发夹入囊泡指数放大，双模式读EV-miRNA助胃癌早诊

胃癌（GC）是全球高发恶性肿瘤之一。目前临床常规GC诊疗手段均存在显著局限：胃镜与活检属于有创操作，结果依赖操作人员水平；影像学手段对早期病灶检测灵敏度不足，术前区分病理亚型的准确度较差。

上述缺陷造成大量GC患者确诊延迟、治疗方案选择不当，整体预后不佳。因此，开发无创、高灵敏、可靠的检测方法以获取完整肿瘤生物学信息，对完善GC全周期临床管理具有重大意义。

胞外囊泡（EV）是细胞间通讯的核心介质，可将多种生物活性分子由母细胞转运至受体细胞，全程参与GC的发生、侵袭、转移及恶性进展全过程。临床证据证实，GC患者体内EV-miRNAs表达谱存在特异性改变，其表达模式与肿瘤发生、发展密切相关。RT-qPCR是目前公认的EV-miRNA定量检测金标准，但操作流程繁杂。

原位检测可直接在完整单个EV内定量靶标miRNA，无需裂解EV、提取RNA，最大限度保留样本完整性。但分子信标、纳米荧光探针等传统原位检测工具仅能实现1:1的靶标-信号输出。单个EV为纳米级体积，囊泡内靶标miRNA拷贝数极低，信号输出极微弱，难以灵敏检出丰度较低的GC相关生物标志物。信号灵敏度不足会丢失与GC诊断、病理分型相关的微弱生物学信号，极大限制EV-miRNA原位检测技术的全面临床落地。

为解决这一难题，现有多种原位信号放大策略被开发，主要分为酶介导扩增体系与无酶DNA扩增回路两类。酶介导扩增体系放大效率高，但反应条件严苛；在复杂囊泡内环境中酶活性易受损，用于多标志物联合检测时稳定性较差。

以催化发夹组装（CHA）为代表的传统无酶线性扩增回路生物相容性与稳定性优异，但扩增效率中等、反应速率慢，无法满足低丰度EV-miRNA超灵敏快速检测需求。指数型催化发夹组装（ECHA）近年受到广泛关注，但受热力学驱动的非特异性探针杂交影响，ECHA体系固有背景泄漏问题难以彻底消除；改造CHA探针结构虽能降低背景泄漏，却会损害反应速率与信号增益。

因此ECHA体系难以兼顾反应动力学性能与背景泄漏水平。综上，当前仍缺乏可同时实现高灵敏度、高准确度的EV-miRNA原位检测平台，制约了EV-miRNA生物标志物在GC诊疗中的临床应用。

本研究构建一种基于脂质体包裹局域指数催化发夹组装体系（L-LECHA）的双模式EV-miRNA原位灵敏图谱分析平台，可将局域指数催化发夹组装体系递送至EV内部并产生强荧光信号，实现EV-miRNA灵敏、快速检测。

具体而言，LECHA探针由四条CHA发夹探针与一条DNA支架自组装而成；随后将LECHA包封于脂质体内，得到L-LECHA。检测过程中，L-LECHA依靠膜融合相互作用将LECHA反应回路递送入EV内部，EV内靶标miRNA激活LECHA体系。

依托DNA支架与CHA发夹探针的合理设计，通过热力学优化抑制体系背景泄漏；同时CHA底物的局域富集效应提升反应速率与信号增益，快速输出强检测信号。囊泡内原位反应产物可直接采用荧光模式检测；原位反应结束后裂解EV，释放产物采用差分脉冲伏安法（DPV）读取电化学信号。两种互补检测模式拓宽可测浓度区间，提升多标志物联合分析结果稳定性。

图形摘要（摘自

Advanced Science

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以GC相关EV-miR-1246为模型靶标，本研究验证L-LECHA平台具备优异分析性能，检测限可达52.48aM。将该平台联合GC特异性EV-miRNA标志物组合与机器学习模型后，在临床队列中可实现GC无创精准诊断与病理亚型预测（准确率87%）。

本研究构建的双模式L-LECHA平台可为肿瘤来源EV-miRNA分析提供稳定、通用的检测工具，有望推动GC临床综合诊疗水平提升。

参考消息：https://doi.org/10.1002/advs.77483