Science子刊！单个外泌体表征分析技术助力卵巢癌外泌体研究取得重要进展
时间：2024-03-27 阅读：368
外泌体是包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡，是细胞间信号传输的载体。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体，它们广泛存在于血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁等体液中，参与细胞间通讯。近年来，外泌体的研究热度持续攀升，已成为当前生命科学和基础医学研究的一大热点，在 2023 年国家自然科学基金获批项目中，外泌体研究相关项目的总数近 390 个，立项的总金额突破 1.5 亿元。但由于外泌体的尺寸（ 30~200 nm ），常规的光学显微镜无法对其进行成像分析，因此很少有技术能够对单个外泌体进行物理表征和蛋白分型。
美国NanoView Biosciences 公司推出的全自动外泌体荧光检测分析系统 ExoView采用特殊的 SP-IRIS 成像技术，只需要少量样品即可一次完成外泌体计数、粒径、蛋白表达、蛋白共定位、亚群分布的分析。全自动外泌体荧光检测分析系统 ExoView 于 2018 年被推出后，便引起了外泌体领域科研工作者的广泛关注，目前在全球已近 100 多个实验室采用该技术，发表文献超过 290 篇。在过去的 2023 年，使用 ExoView 发表的论文出现井喷性增长，短短数月已经发表了超过 93 篇。近期，Akira Yokoi团队[1]利用该系统在卵巢癌外泌体研究领域取得重要进展，成果发表于高水平期刊《Science Advances》上。
全自动外泌体荧光检测分析系统 ExoView 系统
■ 通过聚酮涂层纳米线识别高级别浆液性卵巢癌分泌的特异性外泌体
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早期卵巢癌是最容易治疗的，但其很难被发现和诊断，因此开发新的诊断方法非常紧迫。癌细胞源性的外泌体 ( EV ) 具有特殊的蛋白质特征，其作为疾病生物标志物具有很好的前景。高级别浆液性卵巢癌 ( HGSOC ) 是上皮性卵巢癌的致命亚型。Akira Yokoi[1]等通过LC-MS/MS 分析来自细胞系或患者血清及腹水的小型 EV（sEV）和中型/大型 EV ( m/lEV ) 的 HGSOC 特异性膜蛋白，揭示了两种 EV 亚型均具有特殊的蛋白质组特征，其中 FRα、Claudin-3 和 TACSTD2 被鉴定为 HGSOC 特异性 sEV 蛋白。此外，研究人员为了使用简单易用的微流体装置分离 EV，开发了聚酮涂层纳米线 ( pNW )，可以有效地从生物流体中纯化 sEV。使用 pNW 分离的 sEV 的多重阵列检测对癌症患者具有特殊的可检测性并可监测其临床状态。总之，使用 pNW 的 HGSOC 特异性标记物检测方法可作为临床检测生物标记物的一个具有前景的平台。
其中，研究人员把样本分成四组，分别是两种癌细胞 ( CAOV3、 OVCAR3 ) 和两种非癌细胞 ( HOSE1 和 MTK )，并利用全自动外泌体荧光检测分析系统 ExoView 检测从四种细胞系分离出的外泌体。结果显示被 CD63 抗体捕获的 Claudin-3 阳性外泌体数量在各组之间几乎没有差异，而 FRα 和 TACSTD2 阳性外泌体更多存在于癌细胞组别中（ CAOV3 和 OVCAR3 ）（ 图1 ）。另外，与其他样品组对比，被 CD63 抗体以及 CD81 抗体捕获的 FRα 和 TACSTD2 阳性外泌体明显在 OVCAR3 细胞中更多（ 图1 ），荧光成像图对这个结论进行了佐证（ 图2 ）。
图 1 ExoView 检测从癌细胞 ( CAOV3 和 OVCAR3 ) 以及非癌细胞 ( HOSE1 和 MTK ) 分离的外泌体的数量
图 2 ExoView对癌细胞 ( CAOV3和 OVCAR3 ) 以及非癌细胞 ( HOSE1 和 MTK ) 分离的外泌体进行荧光成像分析
在上述这篇文章中，科学家借助美国 NanoView Biosciences 公司研发的全自动外泌体荧光检测分析系统 ExoView ，直接检测样本中的外泌体，无需纯化，操作简单。一次结果直接输出外泌体粒径，绝对数目，蛋白表型，不同亚群的含量、多色荧光成像图。总之，此篇文章有力地证明 ExoView 是外泌体检测的一大利器。
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■ 南方医科大学在《Chemical Engineering Journal 》发表文章
■ 南方医科大学珠江医院在《Bioengineering & Translational Medicine 》发表文章
■ 上海大学在《Journal of extracellular vesicles 》发表文章
■ 中国科学院深圳先进技术研究院在《Lab on a Chip 》发表文章
■ 北京天坛医院、国家纳米科学中心、北京航空航天大学在《Advanced Science 》发表文章
■ 同济大学附属上海市肺科医院、上海思路迪转化医学团队在《Journal of Nanobiotechnology 》发表文章
■ 山东千佛山医院在《NANO LETTERS 》发表文章
■ 陕西师范大学在《Food & Function 》发表文章
■ 南京大学在《Frontiers in Cell and Developmental Biology 》发表文章
■ 中山大学在《ACS NANO 》发表文章
■ 北京理工大学在《Acta Pharmaceutica Sinica B 》发表文章
■ 中南大学湘雅二医院在《International Journal of Nanomedicine 》发表文章
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参考文献：
[1] Akira Yokoi …& Hiroaki Kajiyama. (2023) Identifying high-grade serous ovarian carcinoma– specific extracellular vesicles by polyketone-coated nanowires. SCIENCE ADVANCES, 9, eade6958.
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