腫瘤外泌體溯源新方法

发布日期:2021-01-05     浏览次数:次   

近日,我院杨朝勇教授课题组在肿瘤外泌体液体活检领域取得新进展,相关成果以"Tracing Tumor-derived Exosomal PD-L1 by Dual-aptamer Activated Proximity-induced Droplet Digital PCR"为题,发表于《德国应用化学》(DOI: 10.1002/anie.202015628)。

外泌體是由細胞向胞外和體液中釋放的微囊泡,攜帶多種生物信息並參與許多重要的生理病理過程,是一種重要的液體活檢靶標。已有研究證明,外泌體膜上程序性死亡配體1Exo-PD-L1)是腫瘤診斷以及免疫治療療效預測的一種重要靶標。然而Exo-PD-L1具有腫瘤細胞、免疫細胞、間充質幹細胞等不同細胞來源,而現有分析方法難以實現不同細胞來源Exo-PD-L1的准確區分。因此,需要開發一種外泌體靶標蛋白溯源方法,實現腫瘤來源外泌體靶標蛋白的精准測量,有助于探究腫瘤外泌體與生理病理過程相關性及推動基于腫瘤外泌體的精准診斷應用。

針對此問題,楊朝勇教授課題組發展了基于雙靶標適體識別激活原位連接及液滴數字PCR 擴增的“TRACER”檢測體系,實現了腫瘤來源的外泌體PD-L1信號的精准測量。具體而言,利用課題組前期發現報道的特異性識別腫瘤標志物EpCAMAnal Chem 2013, 85, 4141)和免疫檢查點PD-L1Angew Chem Int Ed, 2020, 16, 4800)的核酸適體序列設計識別適體探針。對于腫瘤來源外泌體,兩條適體探針同時識別外泌體上兩種靶標蛋白,在膜的流動性作用下兩條探針互相臨近從而雜交于同一條連接探針,在連接酶作用下獲得連接産物;再利用液滴數字PCRddPCR)對連接産物進行絕對定量,從而測定腫瘤來源外泌體PD-L1含量。相反,非腫瘤來源外泌體由于缺乏EpCAM適體識別,無法觸發鄰位連接擴增反應,因此無法産生響應信號。結果表明,通過模型細胞分析,臨床檢測評估,TRACER體系可以高靈敏度檢測腫瘤來源Exo-PD-L1,且具有比單一靶標識別策略更高的特異性。同時該體系在探針孵育後無需清洗步驟,減少了分離步驟和操作時間。通過TRACER系統測量,腫瘤來源Exo-PD-L1水平可以100%區分癌症患者和健康志願者,進而提示腫瘤來源Exo-PD-L1是一種精准的腫瘤標志物。該方法可通過替換或者擴展核酸適體種類,推廣至多種外泌體溯源以及分型研究,具有良好的通用性,且爲研究不同細胞來源的外泌體的生物學功能及開發基于外泌體檢測的腫瘤液體活檢新方法提供了一種新策略。

該研究工作在我院宋彥齡副教授、楊朝勇教授的共同指導下完成,我院2017級博士生林冰倩爲論文第一作者。研究工作得到國家自然科學基金(21735004、21705024、22022409、21874089、21927806)等資助。

論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202015628

 

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