儿童中枢神经系统肿瘤的诊断仍然具有挑战性。成像方法不能提供足够的细节来区分不同的肿瘤类型，而肿瘤组织的组织病理学检查显示观察者间的高度变异性。最近的研究表明，根据肿瘤活检的 DNA 甲基化谱可以准确分类中枢神经系统肿瘤。然而，脑活检存在出血和损伤周围组织的巨大风险。分析循环肿瘤 DNA 的液体活检方法显示出作为研究肿瘤 DNA 甲基化模式的替代且侵入性较小的工具的巨大潜力。在这里，我们探索根据脑脊液 (CSF) 中循环游离 DNA (cfDNA) 的甲基化分析对儿童脑肿瘤进行分类的潜力。在这项概念验证研究中，我们通过因颅内压升高而放置的脑室引流管收集了 19 名儿童脑癌患者的脑脊液样本。对 cfDNA 的分析显示，不同患者的 cfDNA 数量存在很大差异，范围从低于定量限的水平到每毫升 CSF 40 ng cfDNA。在我们队列中的 20 个样本中，基于 CSF cfDNA 甲基化分析的分类是正确的。准确的结果主要是在高质量样品中观察到的，更具体地说是在高分子量 DNA 污染有限的样品中。有趣的是，我们发现在处理前对 CSF 进行离心可以增加 cfDNA 片段形成高分子量 DNA 的比例。此外，对于通过计算反卷积估计的具有高肿瘤 cfDNA 分数的样本（> 40%），分类大多是正确的。总之，脑脊液中 cfDNA 的分析显示出作为诊断儿童神经系统肿瘤的工具的潜力，特别是对于脑脊液中肿瘤 cfDNA 水平高的患者。需要进一步优化收集程序、实验工作流程和生物信息学方法，以便对脑脊液中肿瘤分数较低的患者进行分类。© 2024。作者。

在过去的十年中，多种策略彻底改变了皮肤黑色素瘤 (CM) 患者的临床管理，包括免疫疗法和基于靶向酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 的疗法。事实上，免疫检查点抑制剂（ICIs），无论是单独使用还是联合使用，都代表了没有可操作突变的晚期疾病患者的护理标准。值得注意的是，BRAF 与 MEK 抑制剂联合代表了 BRAF 突变疾病的治疗标准。同时，FDG PET/CT已成为皮肤黑色素瘤患者常规分期和评估的一部分。人们对使用 FDG PET/CT 测量来预测 ICI 治疗和/或靶向治疗的反应越来越感兴趣。虽然标准化摄取值（SUV）等半定量值在预测结果方面受到限制，但包括肿瘤代谢体积、总病变糖酵解和放射组学在内的新测量方法似乎有望作为核医学的潜在成像生物标志物。本综述由跨学科专家组编写，其目的是盘点有关可以改善 CM 结果的放射组学方法的最新文献。© 2024。作者。

电化学免疫传感器超越了传统的诊断技术，在癌症生物标志物检测方面表现出巨大的潜力。然而，在信号灵敏度和操作稳定性之间实现微妙的平衡，特别是在异质结构界面处，对于实用的免疫传感器至关重要。在此，多孔碳（PC）与Ti3C2Tx-MXene（MX）和金纳米颗粒（Au NP）的整合构建了一个多功能的免疫传感平台，用于检测细胞外基质蛋白1（ECM1），一种乳腺癌相关的生物标志物。 PC 的加入提供了坚固的结构支撑，通过扩大表面积增强电解扩散，同时协同促进与 Ti3C2TX 的电荷转移。使用 1.0 mg PC 优化的生物传感器利用基于抑制的 ECM1 检测策略，对表面结合的硫堇 (th) 氧化还原探针表现出强大的电化学氧化还原反应。 PC 集成 Ti3C2Tx-Au NP 平台 (MX-Au-C-1) 上强大的抗体-抗原相互作用可实现 0.1-7.5 nM 范围内的强大 ECM1 检测，检测下限 (LOD) 为 0.012 nM。构建的生物传感器显示出更高的操作稳定性，1 小时内电流保留率为 98.6%，超过了 MXene 集成 (MX-Au) 和原始 Au NP 电极（分别为 63.2% 和 44.3%）。此外，成功采用人工神经网络 (ANN) 模型对生成的 DPV 数据进行预测分析，进一步验证了生物传感器的准确性，有望在人工智能驱动的远程健康监测中得到应用。版权所有 © 2024。由 Elsevier B.V. 出版。

定量 microRNA (miRNA) 检测对于早期乳腺癌诊断和预后至关重要。然而，用于 miRNA 识别的快速稳定的荧光传感仍然具有挑战性。这项工作开发了一种基于 AuNPs 蚀刻的新型无标记检测方法，用于定量检测 miRNA-155。使用种子介导的生长方法，在负载有罗丹明 6G (R6G) 的介孔二氧化硅纳米颗粒 (MSN) 的表面上生长一层 AuNP，然后进行探针附着。在 miRNA-155 存在的情况下，MSN@R6G@AuNP 表面失去了所连接探针的保护，使得 AuNP 容易被盐酸蚀刻。这导致在自由空间中释放显着的荧光信号。 AuNPs的封装有效减少了信号泄漏，而快速蚀刻工艺缩短了检测时间。该策略可实现灵敏、快速的检测，检测范围为 100 fM 至 100 nM，检测限为 2.18 fM，检测时间为 30 分钟。正常人血清中的回收率范围为 99.02% 至 106.34%。这项工作提出了一种简单的生物传感策略，在肿瘤诊断中具有巨大的应用潜力。版权所有 © 2024 Elsevier B.V. 保留所有权利。

近年来，miRNA已成为潜在有价值的肿瘤标志物，其灵敏、准确的检测对于肿瘤的早期筛查和诊断至关重要。然而，由于miRNA序列短、易降解、相似性高、细胞内表达水平低以及对体外研究环境的严格要求，miRNA的分析面临着巨大的挑战。因此，开发灵敏高效的肿瘤标志物检测新方法对于相关肿瘤的早期干预至关重要。建立了超灵敏电化学/比色双模式自供电生物传感器平台来检测microRNA-21（miR-21） ）通过多信号放大策略。制备金纳米粒子（AuNPs）和VS4纳米片自组装3D纳米棒（VS4-Ns-Nrs）用于构建高性能酶生物燃料电池（EBFC）。采用Y型DNA纳米结构和催化发夹组装（CHA）的双信号放大策略，进一步提高输出信号的强度和特异性。另外，电容与EBFC配合产生数倍放大的瞬时电流，输出检测信号再次得到改善。同时采用电化学和比色法双模式策略，实现检测的准确性。检测线性范围为 0.001 pg/mL 至 1000 pg/mL，检测限 (LOD) 相对较低，为 0.16 fg/mL (S/N = 3)。所建立的方法能够准确、灵敏地检测标记物为肺癌患者精准识别提供技术支持和数据参考。有望为癌症及其他相关重大疾病的早期诊断、临床治疗和药物筛选提供敏感、实用的新技术和新方法。版权所有©2024。Elsevier B.V.出版。

MicroRNA (miRNA) 是重要的非编码 RNA 实体，通过与靶 mRNA 结合，导致 mRNA 降解或抑制其翻译，从而影响基因表达和功能。 miRNA广泛参与细胞分化、发育、代谢、凋亡等多种生物过程。此外，miRNA 与许多疾病相关，包括癌症。然而，传统的检测技术往往存在灵敏度低等缺点，因此我们需要开发一种快速高效的检测策略来准确检测miRNA。我们开发了一种创新的均相电化学发光（ECL）生物传感器。该生物传感器采用 CRISPR/Cas12a 基因编辑技术，可准确、高效地检测 microRNA (miRNA)。与传统技术相比，该生物传感器采用独特的均质检测形式，消除了繁琐的探针固定步骤，大大简化了检测过程。通过使用两种扩增技术 - 等温扩增和 T7 RNA 聚合酶扩增 - 生物传感器提高了测定的灵敏度和特异性，在测定中提供出色的检测性能。这使得直接评估各种生物样品（例如细胞裂解物和稀释的人血清）中的 miRNA 成为可能。实验结果令人信服地证明了该生物传感器的非凡性能，包括其极低的检测限（1.27 aM）、高灵敏度、重现性和稳定性。我们构建的传感器在区分癌性和非癌性细胞系方面的应用凸显了其在早期癌症方面的潜力检测和监控。这种创新方法代表了 miRNA 检测领域的重大进步，提供了一种用户友好、经济高效且灵敏的解决方案，对临床诊断和患者护理（特别是在床旁护理环境）具有广泛影响。版权所有 © 2024 Elsevier B.V.保留所有权利。

基于 DNA walker 的策略在核酸分析中受到了广泛关注。然而，他们面临着平衡设计复杂性、序列依赖性和扩增效率相关的挑战。此外，大多数现有的DNA步行器依赖于步行和锁定探针，需要优化各种参数，如DNA探针序列、步行与锁定探针的比率、锁定探针长度等，以实现最佳性能。这种优化过程非常耗时并且增加了实验的复杂性。为了提高 DNA walker 纳米机器的性能和可靠性，需要一种更简单、高灵敏度和选择性的替代策略。一种敏感且快速的 miRNA 分析策略，称为发夹形 DNA 对准器和切口内切核酸酶驱动的 DNA walker (HDA-开发了NE DNA walker。 HDA-NE DNA walker是通过修饰AuNPs表面的发夹形DNA对准器(HDA)探针和底物报告(SR)探针构建的。正常情况下，HDA和SR保持稳定。然而，在 miR-373 存在的情况下，HDA 经历构象转变为激活结构，在 Nt.AlwI 切口核酸内切酶的帮助下连续切割 AuNP 上的 SR 探针，从而实现灵敏的 miRNA 检测，检测限低至下午 0.23 点。此外，所提出的HDA-NE DNA walker在区分具有单碱基差异的miRNA方面表现出高选择性，并且可以有效分析正常和乳腺癌患者血清中的miR-373水平。所提出的HDA-NE DNA walker系统是通过构象变化激活的仅在目标 miRNA 存在的情况下才使用 HDA 探针，从而无需锁探针，并且不依赖 SR 探针的序列。与基于捕获/锁定的 DNA walker 相比，该策略表现出仅 30 分钟的快速反应速率、最小的背景噪音和高信噪比 (S/B)。该方法有望成为强有力的工具，在疾病诊断和精准治疗中发挥重要作用。版权所有 © 2024 Elsevier B.V. 保留所有权利。

联合疗法在对抗癌症和相关耐药问题等复杂病理学方面发挥着关键作用。这在靶向治疗中尤其重要，其中药物靶标的抑制可以通过交叉激活互补途径来克服。不幸的是，迄今为止批准的药物组合（主要基于小分子）面临一些问题，例如毒性作用，这限制了它们的临床使用。为了解决这些问题，我们设计了一种新型的 RNase H 敏感结构 (3ASO)，它可以在进入细胞后在细胞内分解，从而同时释放三种不同的治疗性寡核苷酸 (ON)，从而解决每种寡核苷酸的 mRNA 问题。不同的蛋白质。在这里，我们使用大肠杆菌 RNase H1 作为模型来研究前所未有的识别和切割模式，这主要由我们基于 RNA·DNA 的杂合构建体的拓扑结构决定。作为我们技术的模型系统，我们创建了 3ASO 构建体，旨在特异性抑制 HER2 乳腺癌细胞中 HER2、Akt 和 Hsp27 的表达。这些三功能 ON 工具在 HER2 乳腺癌细胞中表现出非常低的毒性和良好的抗增殖活性。本研究在对抗涉及多个 mRNA 靶点的复杂病理学方面具有巨大潜力，因为所提出的可切割设计将允许同时有效地单剂量施用不同的 ON 药物。版权所有 © 2024 作者。由爱思唯尔公司出版。保留所有权利。

肝细胞癌（HCC）是最常见的恶性肿瘤之一，而一种未表征的蛋白RNF214在HCC中的表达和功能仍不清楚。最近观察到相分离参与了 HCC 的进展。在本研究中，我们研究了 RNF214 在 HCC 中的表达、功能和相分离。我们发现 RNF214 在 HCC 中高表达并与不良预后相关。 RNF214作为癌基因促进HCC的增殖、迁移和转移。从机械角度来看，RNF214 经历了相分离，RNF214 的卷曲螺旋 (CC) 结构域介导了其相分离。此外，CC 结构域对于 RNF214 在 HCC 中的致癌功能是必需的。综上所述，我们的数据表明 RNF214 的相分离促进了 HCC 的进展。 RNF214 可能是 HCC 的潜在生物标志物和治疗靶点。© 2024。作者。

了解蛋白质组和代谢组的相互作用有助于了解细胞调节和反应。为了从此类多组学分析中得出可靠的推论，我们引入并评估了从单个样本开始的蛋白质组和代谢组组合分析的工作流程。具体来说，我们将已建立的和单独优化的代谢组学和蛋白质组学分析方案（分别为 EtOH/MTBE 和 autoSP3）集成到统一的工作流程（称为 MTBE-SP3）中，并利用了代谢组学样品的蛋白质残留可以被分析的事实。用作蛋白质组分析的直接输入。我们特别评估了 MTBE-SP3 中蛋白质组分析的性能，并证明了蛋白质组图谱的等效性，而与先前的代谢物提取无关。此外，MTBE-SP3结合了EtOH/MTBE和autoSP3的优点，分别用于半自动代谢物提取和全自动蛋白质组样品制备，从而提高了大规模研究的标准化和可扩展性。我们证明，MTBE-SP3 可应用于各种生物基质（FFPE 组织、新鲜冷冻组织、血浆、血清和细胞），从而能够在各种临床环境中实施。为了证明适用性，我们将 MTBE-SP3 和 autoSP3 应用到肺腺癌队列中，显示肿瘤和非肿瘤相邻组织之间存在一致的蛋白质组变化，而与所使用的方法无关。与从相同样本获得的代谢组学数据的整合揭示了肿瘤组织中通过 OGDH、SDH 家族酶和 PKM 失调而出现的线粒体功能障碍。总之，MTBE-SP3 能够轻松可靠地并行测量从同一样品中获得的蛋白质和代谢物，受益于减少的样品变化和输入量。该工作流程特别适用于样本可用性有限的研究，并提供了增强代谢组学和蛋白质组学数据集集成的潜力。© 2024。作者。