日本名古屋大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究，成功地在高級(jí)別漿液性卵巢癌（HGSOC）來源的細(xì)胞外囊泡（EVs）中鑒定出三種以前未知的膜蛋白。該團(tuán)隊(duì)利用一種獨(dú)特的技術(shù)，使用聚酮-包被的納米線（pNWs），成功地捕獲了EV蛋白質(zhì)，證明了他們的檢測(cè)方法在臨床上的實(shí)用性，并為該類型的卵巢癌識(shí)別潛在生物標(biāo)志物做出了貢獻(xiàn)。該研究由名古屋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究科的Akira Yokoi博士和高級(jí)研究所的Mayu Ukai博士領(lǐng)導(dǎo)，并在《Science Advances》雜志上發(fā)表了題為“通過聚酮-包被的納米線鑒定高級(jí)別漿液性卵巢癌特異性細(xì)胞外囊泡”的論文。研究團(tuán)隊(duì)在論文中總結(jié)道：“總而言之，pNW通過HGSOC特異性標(biāo)記物的檢測(cè)是一種有前景的臨床生物標(biāo)志物平臺(tái)，并且這些發(fā)現(xiàn)提供了HGSOC患者細(xì)胞外囊泡的詳細(xì)蛋白質(zhì)組學(xué)方面的見解?！?/p>

作者指出，卵巢癌是一種高度致命的婦科癌癥，在全球婦女癌癥死亡的第七位，而且由于早期篩查的困難，大多數(shù)病例在晚期被診斷，此時(shí)的五年生存率不到45%。在不同的卵巢癌亞型中，高級(jí)別漿液性卵巢癌占約75%的病例，死亡率接近90%。研究人員指出：“迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)針對(duì)高級(jí)別漿液性卵巢癌的特異性和敏感的生物標(biāo)志物，臨床診斷中最常用的CA125對(duì)卵巢癌的早期檢測(cè)并不有效?！?/p>

鑒于卵巢癌在早期階段很難識(shí)別，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物對(duì)于該疾病的診斷至關(guān)重要。研究人員指出，一種檢測(cè)癌癥的方法是尋找EVs，特別是腫瘤細(xì)胞釋放的小型外泌體蛋白質(zhì)。他們解釋道：“癌細(xì)胞來源的EV具有獨(dú)特的蛋白質(zhì)譜，使它們成為潛在的疾病生物標(biāo)志物的有前景目標(biāo)?！?/p>

由于這些蛋白質(zhì)存在于癌細(xì)胞外，它們可以從血液、尿液和唾液等體液中分離出來。然而，體液中的EVs具有很大的異質(zhì)性，這限制了使用這些潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行卵巢癌檢測(cè)，研究人員表示：“迄今為止，尚未鑒定出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的高級(jí)別漿液性卵巢癌特異性EV蛋白標(biāo)志物…由于EV蛋白質(zhì)組學(xué)的嚴(yán)格評(píng)估一直是該領(lǐng)域的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，因此缺乏疾病特異性的EV標(biāo)志物仍然普遍存在?！?/p>

在這項(xiàng)報(bào)道中，研究人員從HGSOC中提取了小型EV和中/大型EV，并使用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)其進(jìn)行蛋白質(zhì)分析。“首先，我們研究了EV的大小分布，并發(fā)現(xiàn)小型EV（sEVs）比中/大型EV（m/lEVs）更適合作為生物標(biāo)志物的靶點(diǎn)，”作者們指出?！叭缓?，我們利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）進(jìn)行了shotgun蛋白質(zhì)組學(xué)分析，揭示了每種EV大小類別之間的獨(dú)特蛋白質(zhì)譜，以及小型和大型EV之間的實(shí)質(zhì)性功能差異?！?/p>

該研究也面臨一些挑戰(zhàn)?！拌b定出的蛋白質(zhì)的驗(yàn)證步驟很困難，因?yàn)槲覀冊(cè)谡业胶线m的靶點(diǎn)之前必須嘗試很多種抗體，”Yokoi博士說?！敖Y(jié)果表明，小型和中/大型EV負(fù)載著明顯不同的分子。”

進(jìn)一步的分析突出了可能代表潛在卵巢癌生物標(biāo)志物的個(gè)體蛋白質(zhì)。“進(jìn)一步的研究揭示了小型EV比中型和大型EV更適合作為生物標(biāo)志物，”Yokoi補(bǔ)充道?！拔覀?cè)谂cHGSC相關(guān)的小型EV中鑒定出了FRα、Claudin-3和TACSTD2這三種膜蛋白?！?/p>

在確定候選生物標(biāo)志物蛋白質(zhì)后，研究團(tuán)隊(duì)著手確定是否能夠以一種方式捕獲EVs，從而能夠識(shí)別癌癥的存在。為此，納米線專家名古屋大學(xué)工程學(xué)研究科的Takao Yasui博士與日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)的Yasuhide Inokuma博士合作，開發(fā)了聚酮鏈包被的納米線（pNWs）。這種技術(shù)非常適合從血液樣本中分離外泌體。

Yokoi博士表示：“制造pNW非常困難。我們必須在納米線上嘗試了3到4種不同的涂層。盡管聚酮是一種完全新的材料用于包被這種類型的納米線，但最終它們非常適合?！?/p>

為了測(cè)試pNW平臺(tái)的臨床應(yīng)用性，研究人員使用它從HGSOC患者的腹水樣本和非癌癥患者中提取了小型EV。在卵巢癌中，腹水是幾乎所有病例中在腹腔積聚的重要異常體液，尤其在HGSOC患者中如此，他們解釋道。然后進(jìn)一步分析了腹水樣本中的小型EV?！巴ㄟ^使用單粒子成像測(cè)量（ExoView）對(duì)通過pNW純化的腹水小型EV進(jìn)行了檢測(cè)?！苯Y(jié)果確認(rèn)，在許多HGSOC患者中，含有FRα、Claudin-3或TACSTD2的小型EV濃度很高。研究團(tuán)隊(duì)在結(jié)論中寫道：“我們的pNW-ExoView平臺(tái)揭示了從HGSOC患者腹水中獲得的FRα/Claudin-3/TACSTD2特異性增加的小型EV的存在，這些可以作為HGSOC生物標(biāo)志物有用?！?/p>

Yokoi補(bǔ)充道：“我們的研究結(jié)果表明，這三種已鑒定的蛋白質(zhì)對(duì)于HGSC非常有用作為生物標(biāo)志物。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，這些診斷生物標(biāo)志物可以用作特定療法的預(yù)測(cè)標(biāo)志物。我們的研究結(jié)果使醫(yī)生能夠優(yōu)化卵巢癌的治療策略，因此它們可能有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)體化醫(yī)學(xué)?！?/p>

在他們的報(bào)告中，作者總結(jié)道：“pNW平臺(tái)非常適合臨床應(yīng)用，并且可以有助于使基于EV的診斷變得簡(jiǎn)單。在循環(huán)體液中，基于pNW的應(yīng)用程序有廣泛的潛力，可以分離出進(jìn)一步特定的EV?！?/p>

編輯：王洪

排版：李麗