2026年4月10日，《Advanced Science》在线发表了由华中科技大学武汉光电国家研究中心张玉慧教授团队联合多家临床单位共同完成的题为 Large-Scale Quantitative Morphometry of Platelet α-Granules via SIM Super-Resolution Microscopy for Cancer Liquid Biopsy 的研究成果。

基于血液的肿瘤液体活检，凭借其无创、便捷及可重复取样的独特优势，在肿瘤早期筛查、辅助诊断、预后评估及疗效监测等领域展现出巨大的临床应用潜力。然而，以循环肿瘤DNA（ctDNA）和循环肿瘤细胞（CTC）为代表的传统液体活检策略，在临床转化与实际应用中仍面临显著的技术瓶颈与挑战：一方面，血液中肿瘤来源的成分极度稀缺，且常被大量正常血液背景成分所掩盖，检测灵敏度受限，犹如“大海捞针”；另一方面，当前检测策略普遍缺乏标准化的操作流程，导致检测结果在不同平台或实验室间存在显著差异，严重制约了其临床推广与可靠性。因此，该领域亟需开发新型血液检测工具，以突破现有瓶颈，充分释放液体活检在癌症诊疗中的全部潜力。

为突破上述关键瓶颈，研究团队另辟蹊径，创新性地聚焦血小板这一血液核心成分。作为肿瘤局部微环境及全身系统反应的关键介质，血小板能够摄取肿瘤细胞释放的核酸、蛋白等生物分子，发生功能与结构的特异性改变，是一种极具潜力却尚未被充分开发的液体活检样本来源。与稀有的循环肿瘤成分不同，血小板在血液中含量丰富、分离纯化流程简便，具备天然的临床应用优势。团队创新性地利用结构光照明超分辨显微成像技术（SIM），实现了对血小板内部亚细胞结构——α-颗粒分布特征的精准检测与定量分析，成功开发出基于血小板α-颗粒超分辨成像的检测诊断技术（PAID），为癌症无创辅助诊断开辟了全新路径。

图1、基于血小板a-颗粒SIM超分辨成像检测（PAID）的肿瘤液体活检流程及1556例多中心临床验证结果。

PAID技术突破了血小板传统“凝血功能”的认知局限，将其重新定义为“癌症诊断的生物传感器”。通过对来自五个医疗中心、涵盖9种恶性肿瘤及12种非恶性对照疾病的1556名受试者临床样本的系统分析，发现在多种肿瘤患者中血小板α-颗粒“Circle环形”分布模式比例特异性显著升高（图1）。与炎症或良性对照相比，该模式在多癌种检测中展现出卓越的判别能力。这一微观结构的改变，如同癌细胞留在血小板上的“指纹”，成为诊断多种癌症的关键亚细胞结构形态学标志物。

在临床验证中，PAID技术展现出优异的诊断效能。在前列腺癌诊断中难以判断的PSA“灰区”（4–10 ng/mL）范围内，PAID的诊断准确率达到85.0%。在非“灰区”，PAID与PSA联用可将前列腺癌诊断准确率提升至94.2%，较单独使用PSA提高了38.4%，展现出卓越的协同效应（图2）。在卵巢癌诊断中，PAID与HE4联用将诊断准确率从73.8%提升至88.3%；在卵巢癌术后复发监测中，PAID技术的检测灵敏度达到90.3%，显著优于传统肿瘤标志物CA125（60.0%），为卵巢癌患者的术后管理与复发预警提供了更为可靠的潜在检测手段（图3）。

图2、在前列腺癌筛查与诊断中，PAID的表现优于临床PSA检测。

图3、PAID提升卵巢癌的筛查、诊断及复发检测能力。

作为一项自主研发的原创性液体活检技术，PAID以血小板为检测靶点，无需复杂的基因测序流程，具备样本采集便捷、检测成本可控、标准化程度高等优势。随着后续大规模多中心临床验证研究的持续推进，PAID技术无创、高诊断准确率、多癌种覆盖的临床应用潜力将进一步释放，有望为前列腺癌、卵巢癌等恶性肿瘤提供全新的无创辅助诊断解决方案，助力更多肿瘤患者通过“一管血”实现“早发现、早治疗”。

华中科技大学张玉慧教授，华中科技大学同济医学院附属同济医院韩志强教授，武汉大学人民医院郭佳主任医师，华中科技大学同济医学院附属同济医院董汉华副教授，华中科技大学同济医学院附属协和医院陈玲娟主治医师为论文共同通讯作者。武汉血液中心马严副主任技师、华中科技大学博士生邓欢、刘泽林、钟思梅和华中科技大学同济医学院附属同济医院硕士生王良良为论文共同第一作者。共同作者包括：华中科技大学景宁博士生、杨哲博士生、赵珊珊博士生、胡小海博士生、曾绍群教授、袁菁教授、李强教授、武汉血液中心戴丽花、胡潇雨、许敬主任护师、华中科技大学同济医学院附属同济医院巴桑玉珍硕士、张倡怡博士、曾慧敏硕士、张传杰硕士、吴骁伟副主任医师、洪振亚主任医师、武汉大学人民医院何沐硕士、邵浩仁硕士以及武汉市第一医院瞿紫微主任医师。该工作得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金，华中科技大学交叉研究计划，湖北省光谷实验室重点研发项目，湖北省自然科学基金，湖北省卫生健康委员会科研项目，武汉市卫生健康委员会医学科研项目青年项目，武汉光电国家研究中心开放基金项目及主任基金的资助。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.75094