小细胞外囊泡（sEVs）作为一类由母细胞分泌到细胞间质发挥细胞间通讯的重要介质，其携带大量的生物活性分子，在多种病理生理过程中起作用，因此sEVs被认为是疾病诊断或液体活检的重要生物标志物。近年来，分子诊断技术快速发展，在sEVs等生物标志物的超敏、快速检测中得到了广泛应用。在sEVs的分析中，通过筛选特异性识别捕获元件，结合快速的信号放大策略，以实现sEVs的分离富集和识别检测。
近日，重庆大学医学院刘国祥教授、罗阳教授、杨纪春副教授团队在自然指数期刊Analytical Chemistry上以Front Cover形式发表题为“Cancer-derived Small Extracellular Vesicles PICKER”的文章(doi: 10.1021/acs.analchem.2c01683)。该研究以外泌体通用标志分子CD63蛋白和肿瘤特异性EpCAM蛋白为识别元素，联合具有识别功能的Aptamer-CHA信号放大元件，构建了一种能够从血液样本大量正常细胞来源外泌体中精准识别肿瘤来源外泌体（csEVs）的超灵敏检测技术，并首次提出csEVs与总外泌体（tsEVs）之间的相对丰度概念（PRcsEV/tsEV），有效规避了外泌体提取过程中由于损失带来的分析干扰，分析了其与肿瘤病理分期的相关性。陈晓辉、邓芸为文章的共同第一作者，刘国祥、杨纪春、罗阳为共同通讯作者。
这项研究利用免疫磁珠选择性富集，结合具有识别放大功能的催化发夹组装体系，成功构建了一种基于双适配体sEVs识别的CHA荧光传感策略。该检测体系考虑到sEVs分离提取过程中的样本损失，以及在复杂生物样本中csEVs低丰度情况，对检测体系中肿瘤细胞来源sEVs（csEVs）和总sEVs（tsEVs）进行定量检测。进一步探究检测临床样本的csEVs丰度与肿瘤发展进程的规律，引入csEVs相对丰度指标，分析其与肿瘤病理分期的相关性，以期用于肿瘤的早期诊断和进展的评估。该方法具有优异的分辨效率以及灵敏度，能够在大量正常细胞来源外泌体中精准识别到痕量的csEVs，为低丰度csEVs的灵敏检测提供新思路，为乳腺癌液体活检提供新指标，以期用于肿瘤的早期诊断和进展评估。
图1. 基于催化发夹组装反应的csEVs荧光检测原理图参考文献：Cancer-derived Small Extracellular Vesicles PICKER.Anal Chem. 2022. DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01683.
通讯作者简介
罗阳重庆大学医学院教授，公共实验中心主任，国家杰出青年科学基金获得者，国家特支计划青年拔尖人才，重庆市五四青年奖章获得者。先后获国家科技进步二等奖、重庆市技术发明一等奖、重庆市产学研创成果一等奖、“十一五”军队医学科技重大成果奖、军队科技进步二等奖等省部级以上奖项10余项。主要研究方向为疾病早期监测预警，主要包括POCT血型快速检测、CRISPR-Cas系统超敏检测技术、胞外囊泡（EVs）高效分离与原位检测技术以及新型纳米医学诊断技术。在Sci Transl Med，Nat Commun，ACS Nano，Adv Funct Mater，Trends Biotechnol，J Am Chem Soc 等CNS子刊和顶刊发表高水平学术论文50余篇。申报国际PCT专利6项，获国家发明专利授权20余件。
刘国祥
重庆大学医学部主任、医学院院长/教授、主任医师、博士研究生导师。博士学位，教授，主任医师，现任重庆大学医学部主任、医学院院长，兼任重庆市医学会副会长。曾任第三军医大学附属西南医院呼吸内科主任医师、教授、博士生导师等职务。长期致力于呼吸系统疾病诊治和研究，在呼吸系统慢性病治疗和肺癌研究方面有较深的造诣，先后获得省部级以上科研课题10余项，包括国家自然科学基金面上项目4项，取得省部级二等奖以上成果奖7项，在国内外公开刊物上发表学术论文近100篇。作为研究生导师，先后培养博士和硕士生20余名。
杨纪春杨纪春，清华大学博士后，重庆大学医学院副教授，硕士生导师。重庆科普作协健康专委会委员、中国分析测试协会委员、中国医药质量管理协会委员、中国老年病精准诊疗协会委员。主要从事纳米医学、纳米药物递送、诊疗一体化平台构建方面的研究工作，先后主持国家自然科学基金青年项目、中国博士后面上项目、重庆市来渝人才项目、中央高校项目等多项科研项目。以第一作者或通讯作者身份在Chem Sci，Biomaterials，ACS Appl. Mater. Interface等国际著名期刊发表高水平学术论文10余篇，授权国家发明专利授权1项。
外泌体资讯网 Anal Chem | 重庆大学医学院刘国祥教授/罗阳教授/杨纪春副教授团队：一种基于无酶扩增的肿瘤来源小细胞外囊泡筛选检测策略
