近日，厦门市人民政府公布了关于2021年度厦门市科学技术进步奖励的决定。由福建省化学生物学重点实验室(厦门大学)杨朝勇教授团队领衔，与德运康明（厦门）生物科技有限公司合作完成的《基于微流控芯片的液体活检新方法》项目经过成果登记、初审、形式审查、专业评审等环节层层选拔，荣获2021年度“厦门市科学技术进步奖一等奖”。

据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）发布的2021年度全球癌症数据，中国癌症发病率、死亡率均位居全球第一，每年新发病例超400万，死亡病例超300万，癌症已成为威胁人类生存与健康的头号杀手。因此，针对癌症的早期筛查、早期诊断和预后监测显得尤为重要，是提高患者生存率的重要保障。作为肿瘤诊断的金标准，组织活检存在取样困难、侵入性大、代表性不全、存在并发症风险等不足，因此肿瘤精准诊断亟需发展新型方法。然而，现有影像学手段、血清标志物等检验方法或灵敏度不足，或假阳性、假阴性率高，都难以真正补充组织活检，满足临床需要。

近年来，以外周血等体液中循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cell, CTC）、外泌体（Exosome）、循环肿瘤DNA（ctDNA）等为靶标的液体活检技术被认为是癌症体外检测的重要发展方向之一，目前已成为当前恶性肿瘤诊断领域的前沿技术工具。大量研究表明，液体活检在肿瘤分期诊断、动态监测、疗效评估、药物开发和预后监测等方面均具有重大意义。

然而，液体活检存在多项技术难点。首先，外周血背景复杂，靶标分型多样；其次，关键靶标含量较少且靶标异质性强。这些难点对液体活检的灵敏度、特异性以及下游分析可行性提出了巨大的挑战。针对以上难题，杨朝勇团队开创性地提出了一系列应对策略，不仅实现了外周血中稀有细胞的特异性捕获与释放，还发展出独特的单细胞测序技术，从基因及基因表达层面鉴定CTC，从而提供溯源及生长规律信息。

针对外周血稀有细胞特异性捕获等难题，杨朝勇团队发展了基于流体力学分离与免疫识别的CTC捕获富集芯片，根据确定性侧向位移分离原理设计微柱阵列排布方式，调控流体与固相微柱的接触及相互作用。该设计有效地结合CTC在物理性质及表面标志物与背景细胞的差异，实现了CTC的高效、高纯度协同捕获。大量临床肿瘤病人外周血样品测试证明，这一芯片技术在肿瘤分期诊断、疗效监控等方面具有十分重要的应用价值。相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Anal. Chem.等国际知名期刊。与此同时，团队积极响应国家鼓励科技成果转化的号召，与德运康明（厦门）生物科技有限公司、苏州德运康瑞生物科技有限公司携手，实现了循环肿瘤细胞捕获平台的产业化及临床应用的推广，与国内超30家领先科研院所建立紧密合作，实现了超过1200例癌症患者血样的临床检测与应用。

针对单细胞水平难以实现对痕量CTC平行分析的问题，杨朝勇团队提出了基于微流控芯片的自动化及高通量单细胞测序新方法，为揭示CTC基因突变、拷贝数变异、转录组表达异常、来源信息、克隆演化规律、生长扩散机制等一系列问题提供分析工具，进而为早期诊断肿瘤和肿瘤个体化治疗提供指导。相关成果发表于Sci. Adv.、Nat. Commun.、Anal. Chem.、ACS Appl. Mater. Interfaces等期刊。并基于此，开发了痕量单细胞测序系统（Digital-seq）、海量单细胞测序平台（Paired-seq）及超高通量单细胞分析平台（Well-paired-seq），已实现了对骨髓癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌的肿瘤细胞单细胞测序，结合生信分析手段鉴定相应癌症及病人的基因突变，并与耐药性相关联；同时考察了转录组表达异常情况，揭示病人体内肿瘤细胞可能存在的免疫逃逸行为，辅助制定诊疗方案。

未来，团队将继续携手德运康明（厦门）科技有限公司、苏州德运康瑞生物科技有限公司积极主动融入地方区域经济社会的高质量发展，着力解决科学技术“卡脖子”问题，共育创新型应用型人才，共建校企产学研融合创新平台；砥砺前行，持续创新，推动液体活检前沿技术突破。同时结合临床与个体化医疗需求，促进高效精准的医疗监测与治疗应用，从而实现相关技术转化与产业落地，推动生物科技创新型产业发展，为提升国家科技创新硬实力增力添智。

据悉，厦门市科学技术进步奖是由厦门市人民政府设立，厦门科技局主办的政府性质科技奖励，2021年度重点奖励原始创新、关键核心技术攻关、支撑产业链安全的重大成果。获奖项目涉及重大科学技术创新、科学技术成果转化的重点项目，代表厦门市相关行业科学技术进步的高水平成果，对厦门市科技、经济发展有着重要的推动作用。