哈医大肿瘤医院乳腺外科张显玉教授团队于2025年8月30日在国际学术期刊《Advanced Science》发表了题为《Engineered crRNA Drives RPA-T7-CRISPR/Cas14a Cascade for Ultrasensitive Detection of ctDNA PIK3CA H1047R》的最新研究成果。该研究首次成功开发出一种名为“TIDE-Cas14a”的RPA-T7-CRISPR/Cas14a检测体系，并借助实验室自主研发的10万微孔高通量数字微流控芯片，实现了对乳腺癌患者循环肿瘤DNA（ctDNA）中PIK3CA H1047R突变的高灵敏、高特异性检测，最低可检测到0.001%的突变等位基因频率（VAF），为癌症液体活检和个体化精准治疗搭建了全新的技术平台。

技术突破：微流控与CRISPR融合，实现数字化超高灵敏度检测，兼具临床适用性

ctDNA作为“液体活检”的核心标志物，其携带的基因突变信息对于肿瘤的早期筛查、疗效监测以及耐药预警具有重要的意义。然而，ctDNA在血液中含量极低，且突变型DNA常被大量野生型DNA所掩盖，这对检测技术的灵敏度和特异性提出了极高要求。

面对这一挑战，研究团队大胆创新，将高通量数字微流控技术与TIDE-Cas14a特异性识别系统（VAF：0.01%）巧妙结合。该芯片集成了10万个微孔（芯片大小为74mm*25mm，单孔尺寸为50um*80um、体积为0.157nL），可在单次运行中实现对核酸样本的超高通量分割与独立反应，从而实现对突变信号的“数字化”绝对定量。尤为突出的是，该平台从样本加载到结果输出，全程仅需1小时，极大地缩短检测时间，同时显著提高检测灵敏度。

TIDE-Cas14a系统与数字微流控芯片的集成

从技术创新到临床转化：推动精准医疗新发展

TIDE-Cas14a技术为基于CRISPR的液体活检提供了超灵敏检测癌症相关突变的全新平台，展现出良好的临床转化前景。该技术通过整合等温扩增、酶链选择性筛选以及对crRNA工程化改造实现的CRISPR激活系统，成功突破了传统方法长期面临灵敏度与特异性难以兼得的瓶颈。其卓越性能超越了ddPCR等技术，且具备无需复杂仪器即可快速操作的特性，使其成为早期癌症诊断、微小残留病灶监测及治疗反应实时评估的变革性解决方案。随着肿瘤诊疗领域不断向个性化治疗方式迈进，我们有理由相信，TIDE-Cas14a技术将为推动CRISPR/Cas辅助诊断检测技术发展发挥重要作用，进而充分释放精准肿瘤学的应用潜力。

研究团队简介：

哈医大肿瘤医院2022级博士于园园和2024级博士金梦茹为该研究的共同第一作者，张显玉教授、庞达教授以及哈尔滨医科大学林晶教授为该研究的共同通讯作者。课题组黑龙江省肿瘤防治研究所原伟光教授、2021级博士宫雅杰、2020级博士李思维、2024级硕士覃旭权等为本次研究做出了重要贡献。本研究工作得到了国家自然科学基金、黑龙江省重点研发计划、黑龙江省科技厅春燕支持计划、哈医大肿瘤医院“Nn10计划”等项目及黑龙江省肿瘤防治研究所的大力支持。