《Science Advances》:外泌体miRNA检测新技术

发布网友 发布时间：2024-09-25 16:15

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热心网友 时间：2024-10-09 17:44

在癌症研究领域，miRNAs（微小RNA）的失调与多种癌症的发病机制紧密相关，因此被探索作为癌症诊断、预后和治疗监测的新型生物标志物。然而，液体活检中miRNA的临床应用受到体液中miRNA来源和存在形式的复杂性*，如循环游离miRNA、与核糖核蛋白结合的miRNA，或包裹在细胞外囊泡中的miRNA。而肿瘤来源的外泌体miRNA与癌症进展密切相关，有望提高基于miRNA的液体活检的特异性和准确性。然而，识别和定量检测这些外泌体的挑战性在于复杂的背景干扰、异质性的细胞外囊泡亚型以及不同外泌体miRNAs的不同表达水平。传统的分析方法不仅耗时长且需要多个手动步骤，因此，开发一种敏感、准确、简化的生物测定方法来定量复杂生物流体样本中肿瘤来源的外泌体miRNA，对于促进临床可行的癌症miRNA生物标志物的开发至关重要。

为解决这些难题，一组来自中国的研究团队在Science Advances上发表了一篇题为“Simultaneous subset tracing and miRNA profiling of tumor-derived exosomes via al-surface-protein orthogonal barcoding”的文章。他们开发了一种创新技术，名为SORTER（Simultaneous subset tracing and miRNA profiling of tumor-derived exosomes），该技术结合了双表面蛋白引导的肿瘤源性外泌体正交识别和原位探测。SORTER旨在快速、特异性地检测肿瘤源性外泌体miRNA，为液体活检应用提供卓越的分析性能，仅需消耗0.2 μl血浆样品，并在不到2小时内完成整个分析流程。

SORTER的核心创新在于通过双表面蛋白引导的正交识别对肿瘤来源的外泌体进行选择性标记和分选，并通过双链特异性核酸酶（DSN）催化的信号放大对miRNA进行原位敏感定量。作者设计了CD63和EpCAM的变构适体探针，当两种探针在单个外泌体上协同识别时，将通过变构形成独特的正交条形码。此外，他们还设计了一种智能脂质体探针，通过使用外泌体上的条形码与脂质体探针的互补标签，将miRNA检测探针导入肿瘤来源的外泌体，并使用脂质体探针封装的Au NFs和DSN扩增miRNAs的荧光信号，实现各种miRNA的原位敏感定量。

SORTER在六种miRNA（miR-222、miR-1290、miR-182、miR-21、miR-221和miR-10b）的外泌体特征测试中，可以区分前列腺癌（PCa）和良性前列腺增生（BPH），其敏感性、特异性和准确性均为100%。在转移性和非转移性前列腺癌的分类中，诊断准确率也达到90.6%。SORTER提供了一个有前景的工具来推进肿瘤来源的外泌体miRNA的分析，并促进基于miRNA的液体活检的临床适应性，这将对癌症的早期筛查、分类和进展监测具有重要意义。

热心网友 时间：2024-10-09 17:44

在癌症研究领域，miRNAs（微小RNA）的失调与多种癌症的发病机制紧密相关，因此被探索作为癌症诊断、预后和治疗监测的新型生物标志物。然而，液体活检中miRNA的临床应用受到体液中miRNA来源和存在形式的复杂性*，如循环游离miRNA、与核糖核蛋白结合的miRNA，或包裹在细胞外囊泡中的miRNA。而肿瘤来源的外泌体miRNA与癌症进展密切相关，有望提高基于miRNA的液体活检的特异性和准确性。然而，识别和定量检测这些外泌体的挑战性在于复杂的背景干扰、异质性的细胞外囊泡亚型以及不同外泌体miRNAs的不同表达水平。传统的分析方法不仅耗时长且需要多个手动步骤，因此，开发一种敏感、准确、简化的生物测定方法来定量复杂生物流体样本中肿瘤来源的外泌体miRNA，对于促进临床可行的癌症miRNA生物标志物的开发至关重要。

为解决这些难题，一组来自中国的研究团队在Science Advances上发表了一篇题为“Simultaneous subset tracing and miRNA profiling of tumor-derived exosomes via al-surface-protein orthogonal barcoding”的文章。他们开发了一种创新技术，名为SORTER（Simultaneous subset tracing and miRNA profiling of tumor-derived exosomes），该技术结合了双表面蛋白引导的肿瘤源性外泌体正交识别和原位探测。SORTER旨在快速、特异性地检测肿瘤源性外泌体miRNA，为液体活检应用提供卓越的分析性能，仅需消耗0.2 μl血浆样品，并在不到2小时内完成整个分析流程。

SORTER的核心创新在于通过双表面蛋白引导的正交识别对肿瘤来源的外泌体进行选择性标记和分选，并通过双链特异性核酸酶（DSN）催化的信号放大对miRNA进行原位敏感定量。作者设计了CD63和EpCAM的变构适体探针，当两种探针在单个外泌体上协同识别时，将通过变构形成独特的正交条形码。此外，他们还设计了一种智能脂质体探针，通过使用外泌体上的条形码与脂质体探针的互补标签，将miRNA检测探针导入肿瘤来源的外泌体，并使用脂质体探针封装的Au NFs和DSN扩增miRNAs的荧光信号，实现各种miRNA的原位敏感定量。

SORTER在六种miRNA（miR-222、miR-1290、miR-182、miR-21、miR-221和miR-10b）的外泌体特征测试中，可以区分前列腺癌（PCa）和良性前列腺增生（BPH），其敏感性、特异性和准确性均为100%。在转移性和非转移性前列腺癌的分类中，诊断准确率也达到90.6%。SORTER提供了一个有前景的工具来推进肿瘤来源的外泌体miRNA的分析，并促进基于miRNA的液体活检的临床适应性，这将对癌症的早期筛查、分类和进展监测具有重要意义。