Nature子刊：檢測癌癥特異性突變的新探針

　　來自美國賓州大學，東南大學的研究人員發表了題為“Rapid magnetic isolation of extracellular vesicles via lipid-based nanoprobes”的文章，研發出了一種新穎的脂質納米探針方法，可以快速、經濟且高效地分離納米級的胞外囊泡（nEV），并能夠從非小細胞肺癌患者體內分離的納米胞外囊泡（nEV）里面識別相關遺傳突變。

　　這一研究成果公布在4月10日的Nature Biomedical Engineering雜志上，文章的通訊作者是賓州大學鄭思陽（Siyang Zheng）博士。

　　近年來，胞外囊泡（EV）逐漸被廣泛用作眾多疾病生物學標志物的采集來源。胞外囊泡是包括外泌體（exosome）、微泡（microvesicle）和凋亡小體（apoptotic body）在內的一系列膜囊泡，其直徑約為 30-2000 納米不等。大多數細胞類型都可以分泌胞外囊泡到血液循環中，也就意味著它們把富含了大量細胞來源的 RNA、蛋白質或代謝產物轉載進入循環。此外，胞外囊泡可以攜帶一批與疾病有關的遺傳信息，在被受體細胞“內吞”保持生物活性后，可以調節細胞功能。為了發揮胞外囊泡作為生物標志物的全部潛力，醫學研究領域不僅需要能夠“探測”胞外囊泡的工具，而且迫切渴望有效分離特定胞外囊泡子集，并且在分子水平上進一步研究評估其所包含物質的創新研究技術。

　　正因為胞外囊泡可以通過在細胞之間“轉運”蛋白質和核酸物質來介導細胞間通訊，針對這一微小細胞來源物的研究正如火如荼地開展，但絕大多數研究受到納米胞外囊泡（nEV）分離技術能力的巨大挑戰。

　　這項最新研究所開發的上述脂質納米探針系統可以在 15 分鐘內自發標記 nEV，并且用于隨后的磁力富集。這一創新簡易技術所達到的隔離效率和收集物組成類似于現有超速離心方法，但超速離心方法的速度慢很多，也需要大型儀器來實現。

　　這項數據結果還表明，這種方法允許對核酸和蛋白質進行下游分析，從而能夠在從非小細胞肺癌患者的血漿中分離出 nEV 之后，進一步鑒定 EGFR 和 KRAS 突變。

　　在具體步驟中，研究作者的分離方法采用生物素標記的聚乙二醇鏈和二酰基脂質尾作為標記探針、NeutrAvidin（生物素）涂層的磁亞微米顆粒作為捕獲探針。首先，通過將脂質尾部錨定到 nEV 膜中，使得標記探針與 nEV 結合，然后將 nEV 固定在磁性顆粒上，最后可以通過施加磁場來分離 nEV。分離程序僅需 15 分鐘，并具有與長時間標準超離心方案相似的捕獲效率。此外，作者還表明，通過用與生物素相比具有較低親和力的脫硫生物素標記探針，他們可以通過用生物素置換的方法從探針中收獲 nEV，并且收獲的 nEV 維持了其生物功能。

　　接下來，研究人員從捕獲的 nEV 中提取和分析核酸和蛋白質。在基因組學、轉錄組學和 microRNA 分析的基礎上，數據表明通過脂質納米探針分離的 nEV 的物質組成與通過超速離心法分離的 nEV 的組成相當。最終，研究人員們成功確定了從非小細胞肺癌患者分離的血漿衍生的 nEV 遺傳物質中的 DNA 突變。