数字PCR技术迎来新突破！中科院团队研发一体机，助力肿瘤精准诊疗
数字PCR技术迎来新突破！中科院团队研发一体机，助力肿瘤精准诊疗
近日，中国科学院微生物研究所杜文斌研究团队在数字PCR技术领域取得重要突破，研发出一款集成自动化的数字PCR一体机，大幅降低了操作难度和成本。与此同时，在第二十一届中国国际检验医学暨输血仪器试剂博览会上，重庆大学医学院罗阳教授分享了数字PCR技术在肿瘤精准诊疗中的创新应用。这些最新研究成果为数字PCR技术的发展注入了新的活力，并有望推动其在临床诊断领域的广泛应用。
数字PCR技术：精准医疗的利器
数字PCR（dPCR）技术是近年来发展迅速的分子诊断技术，相较于传统的PCR和实时荧光定量PCR，具有绝对定量、高灵敏度、特异性强等优势。根据BCC Research的报告，2024年全球数字PCR市场规模约为8.31亿美元，预计到2028年将达到12.69亿美元，年复合增长率为11%。
技术突破：低成本、全自动的超多重检测
杜文斌团队基于之前开发的振动微滴技术，合作研发出一款集成自动化的数字PCR一体机。该设备不仅能够在分钟级别内制备数以万计的均一微滴，还整合了温控扩增、多荧光通道成像以及AI辅助的数据分析模块，大幅降低了操作难度和成本，同时保证了检测的高准确性和重复性。
尤其在多重检测能力方面，其基于荧光通道和熔解温度的创新2D编码技术——数字阶梯熔解分析（digital Stepwise Melting Analysis,dSMA），成功实现了35种非小细胞肺癌EGFR 基因热点突变亚型的单管检出，展示了在临床诊断领域的应用潜力。
临床应用：助力肿瘤精准诊疗
在肿瘤精准诊疗领域，数字PCR技术正逐步展现出其独特优势。重庆大学医学院罗阳教授在CACLP会议上分享了数字PCR在肿瘤生物标志物检测中的应用，特别是在EGFR突变检测中的突破。
针对具有表皮生长因子受体（EGFR基因）激活突变的非小细胞肺癌（NSCLC）患者，酪氨酸激酶抑制剂（TKI）靶向治疗已成为一种有效的治疗策略。然而，耐药性的出现，尤其是EGFR-T790M和EGFR-C797S等突变，给治疗带来了巨大挑战。罗阳教授重点分享了EGFR T790M和C797S的顺反式检测在临床应用中的价值，如果 C797S 和 T790M 突变反式存在，第一代和第三代 TKI 的组合可能会给患者带来显著获益。
研究显示，数字PCR不仅能提高血浆中EGFR突变的检出率，还能对突变丰度进行动态监测，从而更好地指导患者治疗。在一项使用罗氏诊断Digital LightCycler数字PCR系统开展的研究中，研究人员开发了定量检测 EGFR耐药性突变的多重数字PCR技术，并使用自制的cfDNA 标准品测试了该多重数字PCR技术的敏感性和特异性，成功识别了C797S 和 T790M 等位基因背景。
面临的挑战与未来展望
尽管数字PCR技术展现出巨大的应用前景，但仍面临一些挑战。目前，大部分数字PCR产品仍停留在半自动化阶段，存在成本高、通量有限、操作繁琐等问题。此外，与荧光定量PCR和NGS方法相比，数字PCR的检测通量和生物标志物数量仍有待提升。
但数字PCR用于NGS工作流程中可快速准确测定DNA和RNA，快速、经济、高灵敏度及低错误率方面的优势使其在MRD检测等场景中优势显著，而NGS则以其广泛发现基因组改变的能力见长。因此，二者可协同工作，NGS用于初步发现，数字PCR用于后续的验证与监测。
未来，国产数字PCR企业需要在荧光通道创新、检测通量提升、检测时效性增强、仪器自动化和智能化提升等方面持续发力，同时加强市场准入和国际布局，才能在全球竞争中占据有利地位。
随着技术的不断进步和应用场景的持续创新，数字PCR技术必将在精准医疗领域发挥越来越重要的作用，为肿瘤、感染性疾病和遗传病的诊断和治疗带来新的突破。