全新外泌體內容物檢測技術助力治療嬰兒早產藥物研發取得重要進展

時間：2022-5-9閱讀：1201

外泌體內容物包含蛋白質、RNA、DNA和脂類，可被用于藥物傳遞系統與疾病的新型診斷標志物，具有重要的研究意義。但傳統的技術方法如Western Blot，ELISA，無法獲得單個外泌體的蛋白表型，更不能將檢測內容物與粒徑分析、濃度分析、計數等聯系起來，大地制約了外泌體內容物的相關研究。單外泌體表征分析（Exoview）用免疫識別將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內容物的性。近日，《Life》期刊刊登了Kammala等人的新研究成果，該團隊使用全自動外泌體熒光檢測分析系統 Exoview檢測胎膜和胎盤外泌體的內容物，來研究母胎界面的藥物轉運。

Exoview檢測流程：

早產是種發生率*的產科疾病，據估計，每年有1500萬名嬰兒出生過早，即每10名嬰兒中就超過人。早產兒的死亡率很高，每年大約有100萬名嬰兒死于早產并發癥，許多存活下來的兒童也要面臨終生殘疾，包括學習障礙和視力、聽力問題。直至今日，由于研究結果的不同，自發性早產的治療方法也各不相同。由于孕期的*生理環境會導致藥代動力學的改變以及孕期藥物治療的倫理限制，進而導致治療過程無法標準化。

近期，研究人員發現胎膜（FM）和胎盤（PLA）能夠表達多種藥物轉運蛋白。由于胎膜具有保護作用，也有可能能夠控制轉運蛋白進行藥物的轉運。Kammala等^[1]研究了種與藥物轉運相關的乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)在胎膜上的表達，以及在不同的胎膜細胞分泌的外泌體中是否含有BCRP，從而促進母胎界面的藥物轉運。

圖1 (A) BCRP在胎膜和胎盤的表達；(B) BCRP在胎膜和胎盤的IHC圖像；(C) 胎膜和胎盤的BCRP蛋白表達水平。

圖2 (A) 使用流式細胞儀測定在不同細胞BCRP的表達水平；(B) 不同細胞的熒光強度對比；(C) 不同細胞的BCRP蛋白水平。

圖3 eFFlux熒光外流法檢測BCRP功能性，BCRP被抑制后會導致熒光染料被排出細胞。(A) 不同細胞經BCRP抑制后的熒光計數對比；(B) 以熒光強度表示不同細胞的藥物耐受性。

由圖1-圖3中的各項檢測結果可知，BCRP可在胎膜的多種細胞中表達，以胎盤絨毛膜癌細胞(BeWo)作為對照，其中絨毛膜滋養層細胞(CTC)的BCRP表達要高于BeWo；不同胎膜細胞均可在不同程度上控制藥物轉運。基于以上結果，研究組選擇提取CTC和BeWo分泌的外泌體，并使用Exoview進行了外泌體表型分析。

圖4 (A)CTC與BeWo兩種細胞來源外泌體表面BCRP+的占比；(B) 兩種外泌體內容物BCRP+的占比；(C) CTC來源外泌體內容物BCRP熒光染色圖像；(D) BeWo來源外泌體內容物BCRP熒光染色圖像。

由計數結果可知，無論是來源于哪種細胞，亦或是位于外泌體表面還是內部，BCRP與CD63的共表達均高于CD81和CD9；兩種來源的外泌體中，BCRP更多作為內容物由外泌體進行轉運，BeWo來源外泌體中含BCRP內容物的外泌體占比約為CTC來源外泌體的兩倍（圖A&B）。

研究組·次發現了CTC和BeWo細胞以外泌體內容物的形式轉運BCRP。前的研究發現，含CD63的外泌體可將跨膜蛋白轉運至管腔內囊泡中，而藥物轉運蛋白也是種跨膜蛋白，可以被轉運至定的組織發揮作用。胎膜細胞可通過含有BCRP的外泌體，以旁分泌的形式使其他細胞獲得藥物轉運蛋白，影響定組織的環境。通過這項新發現，改變現有的產科藥理學，可以開發以BCRP+外泌體，尤其是CD63+/BCRP+的外泌體作為靶標的新型靶向藥物，有效提高藥物轉運能力，降低早產的發生率，減輕孕期用藥的不良反應，改善現有的孕期治療方法。

參考文獻：

[1] Kammala, A., Benson, M., Ganguly, E., Radnaa, E., Kechichian, T., Richardson, L., & Menon, R. (2022). Fetal Membranes Contribute to Drug Transport across the Feto-Maternal Interface Utilizing the Breast Cancer Resistance Protein (BCRP). Life, 12(2), 166.

全自動外泌體熒光檢測分析系統（ExoView R100）簡介

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，該系統經推出，便引起了外泌體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的精準表征，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。

Nanoview所開發的全自動外泌體熒光檢測分析系統（ExoView R200）采用單粒子干涉反射成像傳感器（SP-IRIS）技術，是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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