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研究人员首次实现了肿瘤组织中细胞外囊泡特定亚群的无损分离

来源:武汉大学口腔医学院2022年5月11日10:11

本研究报道了一种全新的细胞外囊泡分离技术,首次实现了肿瘤组织中细胞外囊泡特定亚群的无损分离,将为细胞外囊泡异质性研究提供重要的前沿技术。

近日,国际细胞外囊泡协会(ISEV)期刊《细胞外囊泡杂志》(《细胞外囊泡杂志》)发表了武汉大学口腔医学院陈刚教授研究组和代谢前沿研究中心的最新成果。本研究报道了一种全新的细胞外囊泡分离技术,首次实现了肿瘤组织中细胞外囊泡特定亚群的无损分离,将为细胞外囊泡异质性研究提供重要的前沿技术。

这篇论文的题目是“肿瘤组织中肿瘤细胞来源的细胞外研究的非接触式隔离使能器靶向功能分析”(《肿瘤组织中肿瘤细胞来源细胞外囊泡的无损分离及功能研究》)。武汉大学为第一署名交流单位,口腔医学院主治医师余、研究生刘为共同第一作者,陈刚教授、贾军副教授为共同通讯作者。

胞外小泡是细胞通过胞吐或膜出芽分泌的纳米级膜泡。它们广泛存在于人体组织和体液中,如血液、唾液、尿液等。并能携带丰富的生物活性分子。它们是细胞间通讯不可或缺的载体,在许多疾病的发生和发展中起着重要作用。肿瘤细胞分泌的细胞外小泡在肿瘤发展和治疗抵抗中起着关键作用。研究肿瘤细胞外囊泡的生物学行为和功能不仅有助于揭示肿瘤的发病机制,还可以为临床和预后评估提供新的生物标志物。然而,目前研究中使用的肿瘤细胞外囊泡大多是从体外培养的肿瘤细胞系中分离出来的,不能反映真实的疾病状态,影响研究结果的准确性。因此,为了研究和深入分析肿瘤细胞外囊泡的功能,有必要从患者肿瘤组织中分离获得天然的肿瘤细胞外囊泡。然而,肿瘤组织中含有的细胞外小泡是高度异质性的。既有肿瘤细胞分泌的胞外小泡,也有免疫细胞等各种非肿瘤细胞分泌的大量胞外小泡。目前常用的传统分离方法,如超速离心法和体积排阻法,不能选择性地将肿瘤细胞外囊泡与其他细胞外囊泡亚群分离,极大地限制了相关研究的开展。

为了突破这一技术瓶颈,陈刚研究团队最近开发了一种全新的分离策略:通过精确去除肿瘤组织中非肿瘤细胞分泌的胞外小泡,可以选择性地获得非破坏性的胞外小泡。这种策略被称为消极分离。与传统的基于免疫磁球的正向分离策略相比,最大的区别在于分离材料不需要与靶肿瘤的细胞外囊泡结合,从而完全保留了其天然性质和生物学功能。利用上述非破坏性分离策略,本研究揭示了天然肿瘤细胞外囊泡在淋巴细胞靶向、免疫抑制和前生产中的特征性行为和功能。相关研究成果已申请国家发明专利。研究工作得到了国家杰出青年计划、湖北省自然科学基金杰出青年计划和武汉大学医学发展计划(基础医学)的支持。

图:肿瘤组织中肿瘤细胞胞外小泡的无损分离和功能研究。

陈刚研究组长期从事细胞外囊泡的基础和应用研究,并于2018年在Nature(《自然》)发表论文,揭示了肿瘤细胞外囊泡PD-L1在介导免疫抑制中的关键作用,对重新认识肿瘤免疫逃逸和免疫治疗耐受的机制具有突破性意义,为预测和提高免疫治疗的疗效提供了重要的标志物和靶点。同时,近年来,陈刚研究团队围绕细胞外囊泡的分离、纯化和示踪成像发展了一系列技术方法,相关成果发表在Angewandte Chemie国际版(《德国应用化学》)和美国化学会杂志(《美国化学会志》)上。此外,陈刚教授及其合作者受《细胞外泡杂志》邀请,于2021年底发表了题为《癌症与非癌症疾病中的组织源性细胞外血管3360现在与未来》(《组织细胞外囊泡在肿瘤及非肿瘤疾病中研究进展》)的综合论文。

推荐2022(第六届)细胞外囊泡前沿与转化会议

http://meeting.bioon.com/2022Exosomes/intro

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