7月12日，东北大学理学院化学系杨婷教授课题组在国际权威学术期刊《自然—通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了题为“Harnessing virus flexibility to selectively capture and profile rare circulating target cells for precise cancer subtyping”的研究论文。东北大学为该论文的第一作者单位，东北大学理学院化学系博士生李慧达为第一作者，杨婷教授与香港中文大学毛传斌教授、苏州大学丁泓铭教授、辽宁省肿瘤医院李建一教授为共同通讯作者。
构建有效抗污的生物表界面在临床诊断、环境监测和药物筛选等应用中具有重要意义。目前，研究者通常使用聚合物分子修饰的方式来提高界面抗污能力。然而，该策略存在聚合物分子与亲和配体竞争有限界面空间的问题，从而导致抗污能力或亲和力无法进一步提高。循环肿瘤细胞(CTC)是从原发病灶脱落并进入外周血液循环的肿瘤细胞，CTC分析对于肿瘤预后评估具有重要意义，而其稀有性和异质性则给CTC分析带来巨大挑战。
本工作利用柔性噬菌体纤维的力学性能，构建了一种兼具高亲和性和强抗污能力的亲和界面，并通过其对全血CTC的捕获性能证明了这一策略的可行性。本研究将修饰有靶向MUC1适配体的M13噬菌体定向锚定于磁珠，构建可形变亲和界面A-f-M13-MB，并用于CTC捕获及分析。界面表面的噬菌体通过自由扭曲来调整其表面修饰适配体的分布，可以使适配体最大限度地与CTC上的MUC1结合，增强了M13噬菌体和CTC之间的多价相互作用，从而实现了高效的CTC捕获。同时，由于M13噬菌体柔性导致的构象熵损失，可有效减少白细胞(WBC)的非特异吸附。
将该亲和界面应用于患者血液中CTC的高效捕获及表型分析，通过分析56名乳腺癌患者、34名良性患者和10名健康志愿者的血样来评估A-f-M13-MB的诊断效率，结果表明A-f-M13-MB成功从所有乳腺癌患者血液中鉴定和分离出CTC，受试者工作特性(ROC)曲线显示出良好的诊断性能。通过评估ER和HER2的表达水平来分析捕获的CTC的分型，其诊断准确率达到91.07%。将本研究方法同CellSearch®和SE iFISH®方法进行比较，可得出此方法具有较低的误检率和假阴性。本研究不仅为高性能界面的构建提供了新范式，也从生物力学层面为界面-细胞相互作用提供了新见解。
本研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、辽宁省兴辽英才计划等资助以及校分析测试中心、化学公共仪器平台等的支持。王建华教授、魏星副教授等也对该工作提供了大力支持与帮助。
