分子医学研究院杨朝勇团队在Science Advances发表成果：开发肿瘤外泌体miRNA液体活检新方法

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近日，上海交通大学医学院分子医学研究院杨朝勇团队在Science Advances杂志（IF= 13.6）发表了题目为“Simultaneous subset tracing and miRNA profiling of tumor-derived exosomes via dual-surface-protein orthogonal barcoding”的研究工作。该工作报道了一种精确且稳健的一锅法（SORTER），用于临床血浆样本中肿瘤外泌体的亚群追踪及其miRNA原位分型。

（图：基于SORTER的肿瘤外泌体亚群追踪及其miRNA原位检测示意图）

MicroRNA (miRNA)是一类短的非编码单链RNA（约22个核苷酸），通过翻译抑制、靶基因降解和基因沉默在转录后水平调控基因的表达。外泌体是一种通过多囊泡体途径产生的纳米级细胞外囊泡。miRNA可被选择性地封装和富集在外泌体中，积极参与生理病理过程的调节，并在磷脂双分子膜的保护下保持稳定。肿瘤外泌体的miRNA的表达水平与癌症进展密切相关，为提高miRNA液体活检的准确性带来了较大的希望。然而，由于复杂的背景干扰、EV的高异质性以及不同外泌体中miRNA的表达水平差异大，肿瘤外泌体的特异性识别及其miRNA的定量检测仍面临着巨大的挑战。此外，现有的miRNA检测技术存在操作步骤多、耗时长的缺陷。因此，亟需开发一种灵敏、准确和简便的方法用于检测复杂样本中肿瘤外泌体miRNA。

为了应对这些挑战，该工作开发了一种肿瘤外泌体的双表面蛋白正交识别和miRNA原位分析的方法（SORTER），用于快速和精确地检测肿瘤外泌体的miRNA。整个检测工作流程由三部分组成，包括样品收集和血浆制备、SORTER用于肿瘤外泌体miRNA分型，以及用于癌症诊断的统计学分析。SORTER结合了多个平行过程，包括肿瘤外泌体的条形码标记、miRNA检测探针的导入和miRNA的原位分型，有利于实现灵敏且精确的一锅分析肿瘤外泌体的miRNA。

SORTER利用两种针对外泌体标志物CD63和肿瘤标志物EpCAM的变构适配体在膜表面创建正交识别条形码，进而实现肿瘤外泌体亚群的选择性分选。此外，肿瘤外泌体上的条形码可引发其与脂质体探针的靶向融合并导入miRNA检测试剂，从而实现肿瘤外泌体miRNA的原位灵敏分析。通过对6种miRNA分析，SORTER能够以100%的准确度区分前列腺癌（PCa ）和前列腺增生（BPH）。此外，在区分早期PCa和晚期PCa的准确度达到90.6%。SORTER全程仅需0.2μL血浆样本，耗时不超过2小时，将有助于推进外泌体miRNA液体活检的临床应用。

上海交通大学医学院分子医学研究院博士后雷燕梅与仁济医院泌尿科费笑晨博士为该文共同第一作者，杨朝勇教授，张鹏研究员，仁济医院副院长、泌尿科主任薛蔚教授和西南大学化学化工学院卓颖教授为该文共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi1556

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