輕鬆解鎖外泌體RNA生物標誌物的研究策略

小編推薦會議：2018外泌體技術與應用論壇

 

 

在當下這種高負荷的科研工作環境下，或許您需要的是一劑輕鬆又不失嚴謹的良藥，近年來外泌體（exosome）越來越受到醫學研究人員的重視，被認為是疾病標誌物早期診斷或監測的潛在新途徑，對於循環外泌體RNA（尤其是miRNA），已經成為檢測早期癌症的最具前景的生物標誌物之一，而lncRNA作為當下的另一個研究熱點，尚不確定血漿中腫瘤細胞來源的外泌體lncRNA是否能有效診斷早期癌症。

今天小編要為您分享來自廈門大學中山醫院院長蔡建春教授課題組等最近發表於《Mol Cancer》的一篇有關胃癌患者循環外泌體lncRNAs（lncUEGC1）對早期胃癌（EGC）診斷價值的文章，介紹一下外泌體lncRNA生物標誌物鑑定的核心策略。

先來了解外泌體lncRNA研究路線

為什麼要研究早期胃癌中外泌體的lncRNA？

胃癌（GC）在癌症相關死亡的人數中排名第二，它是包括亞洲範圍包括中國在內的最致命的一類癌症。那麼導致胃癌發生的因素有哪些呢？目前，除了遺傳因素和環境因素外，在當今這個繁忙又快節奏的社會環境下，不良的飲食習慣以及繁重的工作壓力等均與胃癌的發生息息相關，甚至使得胃癌呈現年輕化傾向。絕大多數胃癌屬於腺癌，早期無明顯症狀，常與胃炎、胃潰瘍等胃慢性疾病症狀相似，易被忽略，我國當下胃癌的早期診斷率仍較低，提高胃癌的早期診斷和治療生存率是科學家研究的一個出發點。那麼關於胃癌的早期診斷的方法有什麼新的研究進展嗎？研究者們將目光聚焦到了外泌體中的lncRNA，因為尚不確定血漿中腫瘤細胞來源的外泌體lncRNA是否能有效診斷早期癌症，同時有望提高早期診斷的敏感性和特異性。

基於外泌體RNA測序結果篩選並鑑定EGC特異性外泌體RNA

在該研究中，採用逐步離心、超速離心法等途徑製備外泌體，分離了來自5個健康個體、10個I期GC患者的血漿以及來自4個人原代胃上皮細胞（HPSEC）和4個胃癌細胞（GCC）的培養基的外泌體。經純化的外泌體RNA通過RNA-seq進行表達譜分析，以鑑定EGC特異性外泌體lncRNA。基於RNA測序數據分析，發現6個基因在兩組中均顯著上調，專注於其中2個具有最高的上調倍數變化和表達水平的EGC特異性外泌體lncRNAs，並將它們命名為lncUEGC1和lncUEGC2。

基於RNA測序結果篩選出EGC特異性外泌體lncRNA

qRT-PCR驗證測序數據的準確性

採用qRT-PCR的方法進一步驗證這兩個外泌體lncRNAs在I期、II期 GC患者以及健康個體的表達情況，同時也驗證了在GCC和HPSEC中的表達。總體來看，這些結果與RNA-seq數據一致，表明lncUEGC1和lncUEGC2可能具有作為EGC特異性外泌體lncRNA標誌物的潛力，用於早期非侵入性GC診斷。

外泌體lncUEGC1和lncUEGC2在EGC樣本和GCC中的表達模式

循環lncUEGC1和lncUEGC2在EGC樣本中的穩定性測試

考慮到血漿中循環RNA可能具有較差的穩定性而影響診斷結果，為了檢測lncUEGC1和lncUEGC2在血漿中的穩定性，用RNase直接處理20個I期GC樣本的血漿樣品。在用或不用RNase處理的血漿之間，總循環lncUEGC1的相對血漿濃度沒有顯著差異（P = 0.4154）。然而，在RNase處理下血漿總LnCuEGC2的相對血漿濃度下降約2倍（P＝0.0305）。還評估了超速離心後外泌體耗盡的血漿中的lncUEGC1和lncUEGC2水平。相對於外泌體耗盡的血漿，lncUEGC1在外泌體中的表達水平豐富，但是lncUEGC2的表達沒有顯著差異，揭示了一部分lncUEGC2未被包裹在外泌體內。此外，針對I期GC患者該項研究又分析了在血漿外泌體RNA和血漿總循環RNA中相對lncUEGC1和lncUEGC2表達水平的相關性。根據計算的相關係數，在血漿外泌體RNA和血漿總循環RNA中相對lncUEGC1和lncUEGC2的表達水平呈正相關關係。可以判斷幾乎所有的血漿lncUEGC1被包裹在外泌體中，從而防止被RNase降解，具有較理想的穩定性。

外泌體lncUEGC1和lncUEGC2在EGC樣本和GCC中的穩定性檢測

CEA、lncUEGC1和lncUEGC2在驗證集合中的表達模式和診斷準確性

為了確定外泌體lncUEGC1和lncUEGC2以及常規腫瘤標誌物CEA對EGC檢測的診斷能力，該研究檢測了血漿外泌體lncUEGC1和lncUEGC2表達水平以及血清CEA水平，以區分EGC患者、癌前CAG病變患者和健康對照者。建立受試者工作特徵曲線（ROC曲線）以評估診斷的準確性，由於目前使用的液體活檢指標難以區分早期胃癌和癌前病變，該項研究進一步建立了血漿外泌體lncUEGC1和lncUEGC2以及血清CEA的ROC曲線來區分CAG患者（n = 18）和I期GC患者（n = 23），該指標可以有效地區分EGC和癌前病變。研究表明，外泌體lncUEGC1可能有望用於EGC診斷的高靈敏度，穩定性和非侵入性生物標誌物而被開發。

CEA，lncUEGC1和lncUEGC2在驗證集中的表達模式和診斷值

此項研究首次使用外泌體lncRNA測序系統徹底篩選潛在的EGC生物標記物。同時這項研究也揭示了外泌體的獨特性質，包括它們嵌入癌症來源的RNA的能力、在循環過程中的穩定性以及可重複檢測性。

針對外泌體RNA生物標誌物的研究挑戰，銳博生物提供從樣品製備、測序到功能研究的整體解決方案，涵蓋了從外泌體抽提與鑑定（Ribo？ Exosome Isolation Reagent、粒徑檢測、表徵蛋白流式檢測）、外泌體功能驗證（EdU-EU細胞檢測試劑盒）、外泌體miRNA/lncRNA測序到外泌體功能分子驗證（FISH試劑盒、ChIRP Probe、RNAi體外體內產品、RBP siRNA library）以及外泌體與功能分子的動物實驗（裸鼠移植瘤模型構建、動物活體成像）的整體產品與服務，為幫助您解決在研究或實驗中遇到的挑戰提供服務。

關於外泌體（Exosomes）

外泌體來源於晚期核內體（也稱為多囊泡體）的囊泡，是由活細胞分泌而來，是一類大小介於30-200nm的含有DNA、RNA、蛋白質和脂類的微囊，幾乎所有類型的細胞都能分泌，廣泛存在於血清、血漿 、尿液等各種體液中。Exosomes 參與調控重要的細胞生理活動，在免疫應答、凋亡、血管生成、炎症反應、凝結過程中的作用均有報導，成為多種疾病治療的潛在靶點、早期診斷標記物、靶向藥物載體等，成為近年來生命科學及醫學領域的研究熱點。(生物谷Bioon.com）

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