外泌体(Exosomes)是由细胞主动分泌的一类纳米级囊泡(30–150 nm),属于细胞外囊泡(EVs)的一种亚型,广泛存在于血液、尿液、唾液等多种生物体液中。它们携带着来源细胞的蛋白质、miRNA、脂质等多种功能分子,是细胞间信息交流的重要介质。研究表明,外泌体中的分子类型及表达水平与多种疾病,尤其是肿瘤的发生、发展密切相关,在肿瘤的早期诊断、疗效监测和预后评估中展现出巨大潜力。相较于传统血清标志物,外泌体因其高稳定性、高特异性和高灵敏度,成为液体活检的重要研究热点。然而,单一标志物往往难以准确反映肿瘤的异质性与动态演变过程。因此,外泌体中多种标志物(蛋白、miRNA)同步分析技术,成为提升肿瘤筛查准确性与诊断效率的关键方向。
近日,郑州大学吴拥军教授团队在Talanta上发表题为“Recent advances for synchronous detection of multiplexed biomarkers in exosomes”的综述论文,主要介绍了外泌体多种标志物同步监测的最新进展,对多种检测方法进行比较,并讨论其可行性、跨学科合作方向及临床应用挑战。 郑州大学公共卫生学院本科生杜雪倩、高伦为共同第一作者,丁丽华副教授为通讯作者。
这篇综述系统性地总结了外泌体生物标志物检测的传统与新兴方法,重点探讨了当前外泌体蛋白与miRNA等多种标志物同步检测的策略与方法,深入分析其技术原理、应用优势与转化前景。综述从分析策略角度出发,将外泌体多重标志物同步检测方法划分为三大类:(1)基于纳米材料(如磁性纳米、金纳米颗粒)与微流控芯片的外泌体多蛋白同步分析方法;(2)外泌体miRNA的多靶标原位和裂解后检测方法;(3)外泌体蛋白与miRNA的同步检测策略。文中重点介绍了多种新兴技术路径,如纳米抗体阵列、核酸信号放大、光电探针融合以及CRISPR辅助检测等,并从样本体积、检测时间、通量等方面对不同方法进行了多维度比较。
图1 外泌体多重标志物检测
此外,该综述还展望了多学科交叉融合的创新路径。如基于微流控与纳米传感器的单细胞外泌体/单外泌体检测、AI算法辅助的标志物筛选和诊断模型构建、CRISPR/Cas系统再外泌体检测中的应用,以及水凝胶材料在外泌体捕获与一站式分析中的应用。同时,该综述也指出该领域目前面临标准化不足、样本复杂干扰等挑战,未来亟需建立统一检测规范,推动该领域向临床实用化迈进。
图2 综述路线图
参考文献:
Recent advances for synchronous detection of multiplexed biomarkers in exosomes. Talanta. 296(2026)128505.