腎細胞癌（RCC）是常見的一種腎臟癌癥。RCC現在仍然缺少有效的醫學診斷指標，已經成為RCC治療方法開發的大挑戰。外泌體是一種潛在的癌癥診斷指標，細胞分泌的外泌體的組成會因細胞的生理狀態不同而發生變化。腫瘤內乏氧是癌癥發生、發展及擴散的一個關鍵因素。研究表明，處于乏氧狀態的細胞分泌的外泌體會影響癌細胞的增殖、擴散以及腫瘤血管生成，且與外泌體的內容物有關。外泌體內容物的表型可以通過蛋白組學和轉錄組學方法檢測，但這些方法過于繁瑣，難以用于醫學診斷。
單個外泌體表型分析是將免疫學與光學結合的一種新技術。該技術先利用免疫識別將特定的外泌體進行捕獲分離，然后再對目標外泌體的表面標志物及內容物（如攜帶的蛋白質、RNA、DNA及細胞因子）進行定量分析，從而更加全面地反映外泌體的特性。該技術在短短兩年時間，備受廣大科研工作者的關注。本文將為大家分享使用單外泌體表征分析技術與蛋白組學檢測乏氧狀態的腎細胞癌外泌體，以供參考。
研究人員先分離了鼠RCC細胞的細胞培養上清液，使用基于單個外泌體表型分析技術的全自動外泌體熒光檢測分析系統Exoview檢測了在乏氧和正常狀態下分泌的外泌體中CD81和CD9亞群的含量。圖1結果表明，乏氧狀態下分泌的含CD81與含CD9外泌體均為正常狀態下的3.1-3.6倍。
圖1 ExoView檢測乏氧與正常RCC細胞外泌體表型
接下來使用Western Blot檢測上清液以及不同純化方法獲得的外泌體的蛋白含量。由圖2結果可知，WB無法檢測到上清液（左列）中的蛋白，而Exo-spin排阻色譜法（中列）和梯度超速離心法（右列）獲得的外泌體中，乏氧RCC的CD81和CD9低于正常組，與Exoview的結果相一致。
圖2 Western Blot檢測不同純化方法獲得的外泌體的蛋白含量
確定了不同狀態條件下細胞分泌的外泌體表面標志物有差別后，研究人員使用了SERS，TG-RS（圖3）和TG-SERS（圖4）檢測不同純化方法獲得的外泌體的譜線。由譜線可知，TG-RS和TG-SERS法檢測Exo-spin法純化的外泌體，可以分辨出乏氧和正常外泌體的不同譜峰。后，研究人員使用質譜檢測了Exo-spin法純化的外泌體。蛋白組學分析結果表明，乏氧外泌體的CD9的表達量高于正常，這與Exoview和WB結果一致。
圖3 TG-RS與一般SERS檢測不同純化方法獲得的外泌體的譜線
圖4 TG-SERS檢測Exo-spin法純化獲得的外泌體的譜線
本研究的TG-RS結果中，不同純化方法的結果也有不同，這既說明了TG-RS方法檢測的高靈敏度，也說明純化確實影響了外泌體樣品的組成。Exoview使用細胞上清液或其他體液的原液直接進行檢測，通過芯片上的抗體特異性結合外泌體，可以排除雜質的影響，無需對樣品進行純化，而WB等方法由于濃度限制無法直接檢測。也說明，Exoview可以作為一種標準的外泌體表型檢測方法，作為其他檢測和診斷方法開發的有效參照。
作為外泌體表征分析的倡導者，美國NanoView Biosciences于2018年推出了全自動外泌體熒光檢測分析系統ExoView，該系統一經推出，便引起了外泌體領域科研工作者的廣泛關注，憑借其穩定、出色的性能，短短幾年在全球已有近百個客戶，發表文獻100多篇。ExoView的表征，能夠幫助科學家更深入地了解外泌體與疾病之間的關系，助力疾病診斷和新藥開發。
參考文獻：
[1] Samoylenko, A., K?gler, M., Zhyvolozhnyi, A., Makieieva, O., Bart, G., Andoh, S. S., ... & Hiltunen, J. (2021). Time-gated Raman spectroscopy and proteomics analyses of hypoxic and normoxic renal carcinoma extracellular vesicles. Scientific reports, 11(1), 1-14.
全自動外泌體熒光檢測分析系統（ExoView R100）簡介
Nanoview所開發的全自動外泌體熒光檢測分析系統（ExoView R100）采用單粒子干涉反射成像傳感器（SP-IRIS）技術，是一款無需純化的全自動的新型外泌體表征設備。該設備能夠提供全方位的外泌體表征信息，包括顆粒大小、計數、表型與生物標志物共定位等，提供多層次和全面的外泌體測量解決方案。
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