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细胞外囊泡在液体活检中临床应用共识解读,EVs从实验室到病床边的跨越_abio生物试剂品牌网

abiopp3个月前 (06-24)技术9

细胞外囊泡(EVs)是细胞分泌的纳米级膜囊泡,携带 DNA、RNA、蛋白质等生物信息,广泛存在于血液、唾液、尿液、泪液等体液中。EVs 凭借独特的生物学特性,在细胞间通讯中扮演关键角色,参与免疫调节、细胞增殖、分化等重要生理过程,同时与多种疾病的发生、发展密切相关,在疾病的早期诊断、治疗监测、靶向治疗以及预后评估等方面展现出巨大的应用潜力,因此成为生命科学和医学领域的研究热点。

尽管 EVs 相关的科学研究取得了显著进展,但目前行业的发展仍面临诸多挑战。在基础研究方面,虽然已经认识到 EVs 具有重要的生物学功能,但尚未明确其具体的形成机制、分类标准以及不同亚型 EVs 的功能差异等。在技术层面,缺乏统一、标准化的样本采集、分离、鉴定和分析方法,这使得不同研究之间的结果难以比较和整合,限制了 EVs 研究成果的临床转化。此外,EVs 作为疾病生物标志物的筛选和验证过程复杂,面临着灵敏度和特异性不足等问题。

为了应对这些挑战,推动 EVs 研究从基础走向临床应用,中国抗癌协会肿瘤标志物专业委员会外泌体与微囊泡学组(CSEMV)的专家们在 2018 年发布的《外泌体转化研究与临床实践的中国专家共识》基础上,结合近年来 EVs 领域的最新研究成果和发展趋势,重新梳理和总结相关知识,于近期发布了《细胞外囊泡在液体活检中的临床应用共识》。这是全球首个系统性规范 EVs 从分离、表征到临床应用全流程的指南,推动其从实验室向临床的跨越,赋能精准医疗,助力构建“早筛-诊断-治疗”闭环!

纳米流式检测技术(nFCM)被共识列为EV单颗粒分析的金标准(图1),其技术意义远超传统方法:
 


图1. EV单颗粒分析技术


01 高灵敏度检测
突破光学检测极限,可通过散射直接检测到直径低至 40 nm 的 EVs,大大提高了对微小囊泡的检测能力,这对于研究低丰度 EVs 或检测疾病早期的微弱变化具有重要意义,有助于发现更多潜在的生物标志物,提高疾病诊断的准确性和早期检出率。

02 多参数表征
可以同时对 EVs 的粒径、浓度、表面及腔内蛋白甚至核酸进行快速分析,单次检测即可获取更全面的信息。通过精确测量粒径分布和浓度,能够更准确地评估 EVs 的质量和数量变化;对蛋白和核酸的分析则有助于区分不同亚型的 EVs,深入了解其功能和来源,为研究 EVs 在细胞间通讯和疾病发生发展中的作用提供关键数据支持。

03 临床落地
nFCM 已应用于结直肠癌、前列腺癌、肺癌、卵巢癌、鼻咽癌等 EV 标志物研究,共识的背书将推动其临床落地。


图2. 鼻咽癌早期诊断


图3. 动态监测新冠感染者外泌体 Spike 和 CD31 蛋白图3. 动态监测新冠感染者外泌体 Spike 和 CD31 蛋白

  • 预后评估:结直肠癌患者术后血浆 EVs CD147 水平下降。


图4. 结直肠癌术后监测


未来展望
随着该共识和纳米流式检测技术的应用,我们有理由相信液体活检将迈入“单囊泡级精准诊疗”时代!基于共识制定的标准化工作流程和 nFCM 的单囊泡检测能力,能精准识别更多疾病相关的 EVs 生物标志物,实现癌症、神经系统疾病等多种疾病的早期诊断和病情的动态监测,提升疾病诊断的准确率。同时,在治疗方面,EVs 作为药物载体的潜力将被充分挖掘,结合 nFCM 对药物载体质量的把控,推动个性化治疗方案的发展,在提高治疗效果的同时降低副作用。此外,将促进科研机构、高校和企业间的深度合作,形成完整的 EVs 研究产业链,加速相关科研成果转化为实际临床应用。未来,EVs 研究与应用将更加规范、高效,为人类健康事业提供更多创新解决方案,带来更多福祉。

参考文献:
1. Dong X, Lin Y, Li K, et al. Consensus statement on extracellular vesicles in liquid biopsy for advancing laboratory medicine. Clin Chem Lab Med. 2024; 63(3):465-482. Published 2024 Jun 19. doi:10.1515/cclm-2024-0188

2. Hu Y, Tian Y, Di H, et al. Noninvasive Diagnosis of Nasopharyngeal Carcinoma Based on Phenotypic Profiling of Viral and Tumor Markers on Plasma Extracellular Vesicles. Anal Chem. 2022; 94(27):9740-9749. doi:10.1021/acs.analchem.2c01311

3. Yim KHW, Borgoni S, Chahwan R. Serum extracellular vesicles profiling is associated with COVID-19 progression and immune responses. J Extracell Biol. 2022; 1(4):e37. doi:10.1002/jex2.37

4. Tian Y, Ma L, Gong M, et al. Protein Profiling and Sizing of Extracellular Vesicles from Colorectal Cancer Patients via Flow Cytometry. ACS Nano. 2018; 12(1):671-680. doi:10.1021/acsnano.7b07782

5. Jin Li, Yingying Li, Qin Li, Lu Sun, et al. An Aptamer-Based Nanoflow Cytometry Method for the Molecular Detection and Classification of Ovarian Cancers through Profiling of Tumor Markers on Small Extracellular Vesicles[J]. Angewandte Chemie,https://doi.org/10.1002/anie.202314262

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