国家纳米科学中心：微球富集联合流式细胞术的血清细胞外囊泡检测用于胶质瘤无创诊断

胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤。由于肿瘤的快速生长对大脑的侵袭和治疗过程中出现的耐药，胶质瘤的死亡率极高。目前胶质瘤的诊断主要依赖于神经影像学检查，缺乏基于血液的无创检测方法。发展基于血液中生物标志物的胶质瘤液体活检技术对胶质瘤的诊断、动态监测、预后评估及其进展、复发和耐药机制的研究具有重要意义。

细胞外囊泡(EVs)是一种由脂质双层膜包裹的细胞外结构，由细胞膜向外出芽或细胞内的内吞转运途径形成，携带和传递来源细胞的核酸、蛋白、脂质等分子信息，可作为疾病检测和诊断的有效生物标志物。细胞外囊泡广泛存在于血液、脑脊液、尿液等各种体液中，在血液中含量丰富，内含物相对稳定，成为一种极具发展前景的液体活检标志物。然而细胞外囊泡体积较小，富集检测困难。近日，国家纳米科学中心朱凌副研究员、杨延莲研究员联合重庆医科大学附属第一医院神经外科何朝晖教授利用醛基化乳胶微球高效富集血清细胞外囊泡，并联合流式细胞术建立血清细胞外囊泡检测和分子分析的方法，开发了血清细胞外囊泡在胶质瘤诊断和恶性程度评估中的临床价值。

研究者通过醛基化乳胶微球富集细胞外囊泡，解决了细胞外囊泡的纳米级尺寸超过流式细胞术检测极限的问题。研究者利用该方法对胶质瘤病人血清细胞外囊泡中上皮生长因子受体（EGFR）含量进行检测，证明血清细胞外囊泡EGFR表达水平可诊断胶质瘤，具有高灵敏度和高特异性。此外，血清细胞外囊泡EGFR表达水平还可以准确区分高分级和低分级胶质瘤，且与肿瘤组织Ki-67指数呈正相关，证明了血清细胞外囊泡在预测和评估胶质瘤恶性程度方面的潜力。研究者同时发现胶质瘤特异性基因神经连接蛋白基因3（NLGN3）和侵袭性相关基因垂体肿瘤转化基因1（PTTG1）mRNA在胶质瘤患者血清细胞外囊泡中含量显著高于正常人。由于NLGN3是一种神经因子，对胶质瘤的发展起着关键作用，血清细胞外囊泡NLGN3有望成为胶质瘤诊断的特异性生物标志物。

该研究提供了一种基于血清细胞外囊泡的胶质瘤液体活检方法，证明了血清细胞外囊泡在胶质瘤诊断和预后预测中的重要价值，为胶质瘤的诊断、动态监测和预后评估提供了新思路，也为研究胶质瘤的发病和肿瘤进展机制提供了新方法。

图例: A)微球富集联合流式细胞术的细胞外囊泡检测方法示意图；B)胶质瘤患者血清中提取出的细胞外囊泡透射电镜表征；C)血清细胞外囊泡EGFR表达水平可有效区分正常人和胶质瘤患者；D)胶质瘤患者血清细胞外囊泡EGFR表达水平在术后下降；E）血清细胞外囊泡EGFR表达水平与肿瘤组织Ki-67指数呈正相关；F）血清细胞外囊泡NLGN3 mRNA可以区分正常人与胶质瘤患者，G) 血清细胞外囊泡PTTG mRNA可以区分正常人与胶质瘤患者

 

相关研究成果发表于Theranostics（Evaluation of serum extracellular vesicles as noninvasive diagnostic markers of glioma.doi:10.7150/thno.33114.）第一作者为国家纳米科学中心博士生王华艺。

文献原文链接：http://www.thno.org/v09p5347.htm

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