用纳米探针无创监测肿瘤发展和转移

线粒体DNA（mtDNA）突变是肿瘤发生的重要分子特征。液体活检通过分析无细胞mtDNA可实现癌症早期检测，但因分析物稀少而灵敏度较低。本研究开发了一种CRISPR/Cas12a介导的 urinary生物标志物CasUber，用于体内监测肿瘤进展和转移。
CasUber能将CRISPR检测系统递送至肿瘤细胞线粒体，利用Cas12a的单核苷酸变异识别能力和反式切割活性，将肿瘤特异性mtDNA突变转化为可经肾脏清除的荧光生物标志物，并通过受损mtDNA的自然外排途径排出细胞。实验结果显示，CasUber能够识别约1立方毫米的超微小肿瘤病灶，且在血肺转移模型中，比生物发光成像更早检测到肺肿瘤结节。
该可经肾脏清除的纳米传感器通过原位识别特定基因突变产生放大信号，克服了mtDNA丰度低的限制，可通过简单的尿液检测实现对肿瘤进展和转移的无创、超灵敏监测。