Adv. Sci. |结合脂质标记与点击化学的细胞外囊泡分离技术

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推荐一篇发表在Adv. Sci.上的文章:CouplingLipid Labeling and Click Chemistry Enables Isolation of Extracellular Vesiclesfor Noninvasive Detection of Oncogenic Gene Alterations,文章的通讯作者是来自UCLA的Yazhen Zhu和Hsian-Rong Tseng、来自复旦大学的Shaohua Lu、来自中国科学院大学的RenjunPei。

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细胞外囊泡(EV)是一类细胞产生的磷脂双分子层封闭的纳米颗粒,包括外泌体、微泡和凋亡小体。这些纳米颗粒经常出现在体液或血液中,包含了大量生物标志物,是理想的用于生物检测和疾病诊断的分析对象。因此,近二十年来科学家们一直致力于开发有效分离EV并进行检测的技术。
EV的传统分离方法是超速离心等物理法,往往需要大型仪器且分离效果不稳定,因此作者设想了一种化学捕获策略,通过亲脂分子标记囊泡,然后click连接到beads上以实现富集。为此,作者首先制备了点击基团Tz修饰的二氧化硅微球,称为Click Beads,并用XPS进行了表征。为了初步验证其富集EV的效果,作者先用传统的离心法分离出了A673细胞中的EV,并通过多种物理化学手段进行了全面的表征。然后,作者用亲脂的TCO探针标记EV,再将其与Click Beads共孵育以发生点击化学反应。使用SEM成像,可以清晰地观察到beads表面被化学反应固定的EV。

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作者接下来使用健康人血浆加A673的EV组成的混合体系来进行实验流程的优化,选择A673的EV的原因是该细胞含有一个特异的健康人不存在的突变,该突变可通过RT-PCR进行量化,从而为评估富集效率提供一个指标。经过反复优化,作者证明Click Beads可以用于1 mL血浆样本的实际检测,且对4种不同癌细胞EV的回收率都达到了70%以上。作为对比,超速离心法的回收率不足20%,其他已知方法的回收率也不如Click Beads高。
最后,作者决定在癌症患者的临床样本中试验Click Beads用于实际诊断的效果。在尤因肉瘤患者的血浆样本中,作者用Click Beads对EV进行了富集并检测了其中与癌症相关的EWS基因亚型,检测结果与已有的诊断结果一致;在胰腺癌患者的血浆样本中,作者分析了EV中检测到的KRAS突变。并且,通过长时间追踪患者的病情变化,采集多个时间点的血浆并进行PCR定量,作者发现在EV中检测到的癌症相关基因mRNA的量与疾病的发展和治疗有着紧密的联系。
综上,作者开发了一种利用点击化学富集EV的快速分离技术,在监测疾病进展和治疗反应方面有潜在的临床应用。


本文作者:TZY

责任编辑:Guo ZH

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202105853

原文链接:DOI:10.1002/advs.202105853


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