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2022年高分文章精选（二）：细胞外囊泡在液体活检中的应用
Author: Mika Huang Date: January 4, 2023
外泌体作为细胞间信息传递的重要载体，已有多项研究表明，外泌体与多种疾病的发生和发展密切相关。外泌体的各个组分如蛋白质、核酸等既可以作为疾病诊断的生物标志物，又可以成为疾病治疗的靶点。基于外泌体的液体活检，在疾病早期诊断、预后监测以及疗效评估中均具有巨大的临床应用价值。液体活检的目标是在1 mL血液中检测出小于1 mm3的肿瘤。
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本期小编将带来2022年度细胞外囊泡液体活检及机制相关的3篇高档次文章，包含鼻咽癌的早期诊断、COVID-19诊断和发展、LBH基因在鼻咽癌外泌体中发挥的功能及机制，三篇文章研究的疾病类型各有差异，但都在单颗粒水平外泌体表征、外泌体蛋白及特异抗体筛选等工作中，使用了纳米流式检测仪(Nano Flow Cytometry, NanoFCM),截止目前，NanoFCM已累计助力不同应用方向的客户在知名期刊发文400+。
01 鼻咽癌的早期诊断
关键词
细胞外囊泡，鼻咽癌/鼻咽炎，EB病毒，纳米流式检测仪，单颗粒分析
研究摘要
鼻咽癌(Nasophrayngeal carcinoma, NPC)是发生在鼻咽上皮部位的一种恶性肿瘤，其发生通常与EB病毒(Epstain-Barr virus, EBV)感染等因素相关，高发于东南亚和我国东南沿海地区，且大多数鼻咽癌病例均确诊于癌症晚期。除此之外，鼻咽癌常常与慢性鼻咽炎(chronic nasopharyngtitis, NPG)混淆，使得临床医生无法对两类患者对症下药。因此亟需寻找一种更灵敏、准确的新型液体活检标志物来实现NPC的早期诊断、区分NPC和NPG患者。
该文章突破了血液环境中肿瘤相关EVs的含量低、表面蛋白表达量低等限制因素，利用NanoFCM对循环体液中表达EBV编码的膜蛋白LMP1和LMP2A(latent membrane protein 1/2A)的以及表达其他肿瘤标志蛋白的EVs浓度进行表征，揭示了可用于鼻咽癌早期诊断，甄别鼻咽癌、鼻咽炎及健康人的标志物组。该研究揭示了：
（01）
EBV编码的膜蛋白LMP1和LMP2A可以作为表征鼻咽癌细胞系来源EVs的特异性标志物
（02）
血浆中的五种EVs亚群(LMP1、LMP2A、PD-L1、EGFR和EpCAM)的浓度总和EVSUM5可实现NPC的早期诊断，其灵敏度、特异度及准确度分别为92.9%、100%及96.3%
（03）
EVSUM5也可用于区分NPC与NPG患者，准确度为83.1%；
（04）
LMP1+ EVs与LMP2A+ EVs的浓度和EVSUM2可实现NPG和健康人的良好区分，准确度达82.6%以上新型标志物的临床诊断效果均远优于经典的VCA-IgA检测方法。NanoFCM在癌症的早期诊断方面展现了巨大的应用潜力，通过对特定EVs亚群的浓度分析实现了NPC和NPG的分层诊断，对于发展精准的临床治疗策略、提高临床预后效果具有重要意义！
图1. 基于NanoFCM的鼻咽癌诊断流程图
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02 COVID-19诊断和发展
关键词
临床液体活检，COVID-19，诊断，细胞外囊泡，SARS-CoV-2
研究摘要
COVID-19已迅速在全世界大流行并对人类健康造成严重危害。迄今为止，研究主要集中在病毒本身或对它的直接免疫反应上，很少以新冠感染者的外泌体为切入点展开研究。
本研究提出利用血清细胞外囊泡(EV)发展液体活检，作为一种创新性和独创性的COVID-19诊断和预后分析工具。EV作为细胞间信号传递的参与者，对免疫反应的影响尤其显著。在本研究中通过对先天性和获得性免疫血清EVs分型，同时结合SARS-CoV-2 SpikeS1阳性EVs等的表征为COVID-19感染诊断提供了一种全新的思路(实验流程示意图如图2)。此外，EV还可将病毒与宿主细胞联系起来，用于追踪受影响的组织和疾病进展的严重程度。
图2. 实验流程示意图
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03 肢体及心脏发育（LBH）基因在鼻咽癌外泌体中的功能及其潜在的机制
关键词
LBH，外泌体，上皮-间充质转化，血管生成，VEGFA，鼻咽癌
研究摘要
早期研究发现肢体及心脏发育(LBH)基因表达能抑制鼻咽癌的进展。远端转移是造成鼻咽癌治疗预后不理想的主要原因，其中上皮间质转化(EMT)和肿瘤血管生成至关重要。近期的研究发现外泌体在介导鼻咽癌进展中的作用，并试图探索鼻咽癌外泌体的临床应用。本文研究了LBH基因在鼻咽癌外泌体中的功能及其潜在的机制。
通过构建鼻咽癌异种移植模型，发现LBH过表达可降低血管内皮生长因子A(VEGFA)的表达和新生血管生成，上皮间质转化(EMT)也随之降低。本研究中，对鼻咽癌来源的外泌体进行分离、鉴定后用于体外/体内实验，LBH过表达的细胞产生的外泌体中，LBH基因表达也显著上升。通过慢病毒感染或质粒转染诱导异位LBH、αB-晶体蛋白(CRYAB)和VEGFA的表达，探讨其在调节EMT和血管生成中发挥的作用。在小鼠基质胶栓实验中，加入LBH阳性的鼻咽癌外泌体可抑制小鼠体内血管生成；LBH阳性鼻咽癌外泌体抑制人脐静脉内皮细胞(HUVECs)增殖、迁移和血管生成。通过共定位和荧光共振能量转移(FRET)分析证实LBH、CRYAB和VEGFA之间的相互作用，ELISA结果显示，LBH阳性的鼻咽癌外泌体处理后HUVECs和鼻咽癌细胞的VEGFA分泌均显著降低。
该研究结果证实外泌体LBH抑制鼻咽癌微环境中的上皮间质转化过程和血管生成，部分可能原因是通过调节VEGFA的表达、分泌和相关信号通路来实现的。因此，LBH被认为在VEGFA鼻咽癌治疗中一个很有前途的治疗靶点。
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