2026年1月29日，上海交通大学生物医学工程学院古宏晨、徐宏教授团队成果转化项目 “人SDC2基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光法）”正式获批国家药品监督管理局（NMPA）Ⅲ类医疗器械注册证（国械注准20263400241）。这是全球首个免化学转化肠癌甲基化检测试剂盒。

该项目基于团队原创技术——特异性末端介导PCR（Specific Terminal Mediated Polymerase Chain Reaction, STEM-PCR）。STEM-PCR技术利用简单通用的PCR策略来识别核酸修饰和单碱基突变，具有高特异性，并且能够以单碱基分辨率鉴别位点特异性变异。团队将STEM-PCR技术创新地用于DNA甲基化检测，实现了免化学转化、直接识别DNA甲基化修饰的颠覆性创新。相关研究结果发表在Nature Communications【1】，具有完全自主的知识产权。

1.      STEM-PCR技术原理：

STEM-PCR依赖于对目标DNA甲基化位点进行定点酶切，从而产生一个携带特定末端的分子结构P1，随后通过巧妙设计的可折叠引物（TFP）捕获P1并延伸，进而再自发启动分子内自折叠形成发夹结构P3，最后引发指数扩增过程，从而实现对特定甲基化位点的直接检测。由于非甲基化DNA模板无法被酶识别切割从而保持模板完整，则无法引发后续系列“变身”反应。这一“所切即所测”的设计，从源头上避免了传统亚硫酸氢盐转化导致的DNA损伤与复杂流程，也彻底摆脱了化学法转化不完全或甲基化敏感内切酶因切割不完全导致的假阳性风险，首次在实时荧光定量PCR平台上实现单CpG位点的定量鉴别。

该方法可实现低至 0.1%特定甲基化位点的高灵敏度检出，真正实现了灵敏度与特异性的双优平衡。同时，对初始模板投入量要求低，可以实现单细胞/微量样本（如ctDNA、FFPE）甲基化分析。

图2.  STEM-PCR技术原理图

2. 聚焦结直肠癌，从概念到临床证据

结直肠癌（CRC）是最常见的恶性肿瘤之一，在我国其发病率和死亡率分别位居所有癌症的第三位和第二位。CRC大多遵循 “腺瘤—癌”的演变过程，有长达5-10年疾病进展期。及早发现癌前病变与早癌是降低CRC发病率和死亡率的最有效手段，因此CRC是国际卫生组织认定的最适宜进行筛查且能显著获益的恶性肿瘤之一。DNA的异常甲基化修饰是肿瘤发生的早期分子事件，且已被证明特定基因的异常甲基化在结直肠癌诊断中具有较高的敏感度。

在技术成果转化过程中，团队首先聚焦于将免化学转化直接酶切的STEM-PCR甲基化检测技术应用于结直肠癌早期诊断。在上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重大项目、上海交通大学STAR计划重大项目、合肥市科技创新专项资金的大力支持下，完成了该项平台技术的通用性与临床适用性验证【2，3】；临床验证研究证明基于STEM-PCR方法对肠癌的敏感度和特异性均>90%【4】。在此基础上，由上海交通大学生物医学工程学院发起，安徽省癌症中心牵头，同步开展十万人的大规模前瞻性队列研究进行真实世界验证（中国临床实验注册号：ChiCTR2500095773）。该方法的稳定性能与临床应用价值得到了充分证实，为技术性能的全面确认与迭代优化提供了坚实基础。

3. 成果转化

基于STEM-PCR技术的肠癌早期诊断方法依托于上海慧众同康生物科技有限公司进行产品开发——人SDC2基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光法）正式获批NMPAⅢ类医疗器械注册证这一里程碑的达成，不仅标志着STEM-PCR技术完成了从方法学创新、大规模临床验证到合规准入的全链路闭环，也体现了其作为重点支持项目的临床转化效率。

该项目的成功转化也得益于上海交通大学成果转化创新体系的支撑，成为上海交大推行完成人实施模式、支持科研团队成果转化的典型案例，并由此催生了上海交大合肥肿瘤早筛创新技术研究院，为成果的延伸迭代创造了全新的机制。

 人SDC2基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光法）的成功获批上市，是产学研医紧密结合、协同创新的典范成果。未来，团队将继续深化STEM-PCR技术平台的多场景应用探索，拓展其在多癌种早筛、微小残留病灶监测等领域的创新转化，让更多原创科研成果惠及大众健康。

 参考文献：

【1】Sequence terminus dependent PCR for site-specific mutation and modification detection. Nat Commun. 2023, 14, 1169.

【2】Multi-STEM MePCR: a bisulfite-free, multiplex, highly sensitive and highly specific assay to measure DNA methylation. Chem Sci. 2025, 16, 12812–12822.

【3】Efficient and Sensitive Bisulfite-Free Methylation Detection Approach for Low-Abundance and Highly Fragmented cfDNA. Anal Chem. 2025, 97, 39, 21264–21272.

【4】Early Diagnosis of Colorectal Cancer Based on Bisulfite-free Site-specific Methylation Identification PCR Strategy: High-Sensitivity, Accuracy, and Primary Medical Accessibility. Adv Sci (Weinh). 2024,11, 2401137.