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肿瘤外泌体溯源新方法

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)。

外泌体是由细胞向胞外和体液中释放的微囊泡,携带多种生物信息并参与许多重要的生理病理过程,是一种重要的液体活检靶标。已有研究证明,外泌体膜上程序性死亡配体1Exo-PD-L1)是肿瘤诊断以及免疫治疗疗效预测的一种重要靶标。然而Exo-PD-L1具有肿瘤细胞、免疫细胞、间充质干细胞等不同细胞来源,而现有分析方法难以实现不同细胞来源Exo-PD-L1的准确区分。因此,需要开发一种外泌体靶标蛋白溯源方法,实现肿瘤来源外泌体靶标蛋白的精准测量,有助于探究肿瘤外泌体与生理病理过程相关性及推动基于肿瘤外泌体的精准诊断应用。

针对此问题,杨朝勇教授课题组发展了基于双靶标适体识别激活原位连接及液滴数字PCR 扩增的“TRACER”检测体系,实现了肿瘤来源的外泌体PD-L1信号的精准测量。具体而言,利用课题组前期发现报道的特异性识别肿瘤标志物EpCAMAnal Chem 2013, 85, 4141)和免疫检查点PD-L1Angew Chem Int Ed, 2020, 16, 4800)的核酸适体序列设计识别适体探针。对于肿瘤来源外泌体,两条适体探针同时识别外泌体上两种靶标蛋白,在膜的流动性作用下两条探针互相临近从而杂交于同一条连接探针,在连接酶作用下获得连接产物;再利用液滴数字PCRddPCR)对连接产物进行绝对定量,从而测定肿瘤来源外泌体PD-L1含量。相反,非肿瘤来源外泌体由于缺乏EpCAM适体识别,无法触发邻位连接扩增反应,因此无法产生响应信号。结果表明,通过模型细胞分析,临床检测评估,TRACER体系可以高灵敏度检测肿瘤来源Exo-PD-L1,且具有比单一靶标识别策略更高的特异性。同时该体系在探针孵育后无需清洗步骤,减少了分离步骤和操作时间。通过TRACER系统测量,肿瘤来源Exo-PD-L1水平可以100%区分癌症患者和健康志愿者,进而提示肿瘤来源Exo-PD-L1是一种精准的肿瘤标志物。该方法可通过替换或者扩展核酸适体种类,推广至多种外泌体溯源以及分型研究,具有良好的通用性,且为研究不同细胞来源的外泌体的生物学功能及开发基于外泌体检测的肿瘤液体活检新方法提供了一种新策略。

该研究工作在我院宋彦龄副教授、杨朝勇教授的共同指导下完成,我院2017级博士生林冰倩为论文第一作者。研究工作得到国家自然科学基金(21735004、21705024、22022409、21874089、21927806)等资助。

论文链接:

 

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