Adv Mater：新型微阵列快速捕获癌症细胞外囊泡

Johnny

Adv Mater：新型微阵列快速捕获癌症细胞外囊泡

细胞外囊泡 (EV) 含有各种生物活性分子，如 DNA、RNA 和蛋白质，在调节癌症进展中起着关键作用。此外，与癌症相关的EV携带特定的生物标志物，可用于液体活检以检测癌症。然而，从复杂的生物流体（例如血液）中检测或分离与癌症相关的EV在技术上仍然具有挑战性且耗时。德国的研究人员在Advanced Materials杂志上发表文章，提出了一种基于蘸笔纳米光刻生成的支持脂质膜微阵列的新型EV捕获策略。这些阵列携带识别EV和癌症特异性表面生物标志物的特异性抗体，从而实现高选择性和高效捕获。重要的是，显示捕获的EV的核酸货物保留在脂质阵列上，为下游分析提供了潜力。最后，证明了从患者血清中捕获EV的可行性。所展示的平台提供快速捕获、高特异性和灵敏度，对分析物体积的需求很小，无需额外的纯化步骤。该平台适用于与癌症相关的EV，但它可以通过使用相应的抗体轻松适应其他诊断EV靶标。


​细胞外囊泡 (EV) 是由几乎所有人体细胞脱落的脂质双层封闭结构，包含大量有关蛋白质、RNA 和 DNA 形式的来源细胞的信息。它们在细胞间通讯中起着重要作用，存在于所有体液中，如血液、尿液、牛奶、眼泪等。EVs是高度异质的，可以根据它们的来源分为外泌体（直径为40-100 nm的小EV，由多泡体 (MVB) 与质膜的反向融合释放）、微泡（异质的EV群体，直径约100–500 nm，直接从细胞膜出芽以响应各种刺激）、凋亡小体（程序性细胞死亡的产物，由直径为400-3000 nm的异质大囊泡群体代表，包含不同的成分，包括残留的细胞器）。尽管它们的来源不同，外泌体和微泡可能含有相似的表面蛋白，并且可用的分离技术不能使它们分离。因此，对于两者，研究人员都建议使用通用术语“EV”。该研究关注一群小型EV，并描述一种捕获它们的新方法。与EV研究的MISEV2018指南一致，该研究确定这些囊泡并将其表征为“细胞外囊泡 (EVs)”。

癌症研究的最新成果表明，EVs在疾病进展中发挥着非常重要的作用，例如，转移前生态位的器官特异性准备。由于癌症是发达国家第二大常见死因，癌症的诊断和治疗成为现代医学最重要的任务之一。然而，尽管取得了进展并获得了知识，但迫切需要用于癌症早期检测的新工具和新的治疗策略仍然具有挑战性。最近的研究结果表明，癌细胞产生的EVs明显多于健康细胞，并利用EVs调节局部肿瘤微环境和远处部位，促进血管生成、免疫抑制、肿瘤生长和转移。这些与癌症相关的EVs是用于早期癌症检测和治疗监测的有前途的生物标志物，以及治疗本身，并可用于蛋白质组学。然而，由于其体积小、异质性高、体液中存在其他成分的复杂背景，EVs的检测和分离仍然是一个相当大的挑战。目前尚无临床批准的EV检测方法。在临床使用中，这种方法应该准确、特异、可重复、快速、易于操作、价格便宜，并适用于不同类型的EV。



图：通过支持脂质膜 (SLM) 捕获细胞外囊泡(EV) 的方案。a) 通过L-DPN制造生物素化的SLM阵列。b) 用链霉亲和素涂覆SLM阵列。 c) 生物素化抗体在SLM阵列上的结合。 d) 在SLM阵列上捕获与癌症相关的EVs。 e) 捕获的EV与SLM的融合。 f) SLM捕获EV衍生的生物材料（例如RNA、蛋白质）。

参考文献：
LiuHY, Kumar R, Zhong C, Gorji S, Paniushkina L, Masood R, Wittel UA, Fuchs H,Nazarenko I, Hirtz M. Rapid Capture of Cancer Extracellular Vesicles byLipid Patch Microarrays. Advanced Materials. 2021 Jul26:e2008493. PMID: 34309083.