發布日期：2018-01-05

細胞間通訊通過很多不同的機制進行。其中一些機制是眾所周知的：在動物中，例如，掠奪性的威脅可以驅動去甲腎上腺素的釋放，這是一種激素，通過血液流動觸發心臟和肌肉細胞進入一種“戰或逃”的響應狀態。

一種大家也許不太熟悉的細胞間運輸方式是通過細胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）進行的。EV可以想象成是一個細胞中夾斷產生的“小塊”，在身體中擔任細胞間信息傳送的任務。這些信使現在被認識到是細胞間通訊的關鍵媒介。

來自名古屋大學的研究人員開發了一款納米線裝置，能夠發現微量水平的可能涉及癌癥的尿標記物。

在研究人員發布在《Science Advances》上的研究中表明，他們開發了一種新的醫療裝置，可以有效地捕獲這些細胞外囊泡。這些細胞的小碎片具有用于檢測癌癥的潛在應用價值。

Takao Yasui 圖片來源：名古屋大學

研究的領導者，文章作者Takao Yasui解釋說，“細胞外囊泡有可能作為臨床標記使用。EV中所包含的分子組成中有可能可以提供特定疾病的診斷信號。對于醫生來說，現在在任何領域所面臨的挑戰，是尋找一種非侵入是的診斷工具，允許他們通定期的監測患者，例如，尿液樣本檢測。”

科學家們發現EV中的很多分子是小RNA，它們是短片段的核糖核酸，在正常的細胞生物學中扮演不同的角色。關鍵是，尿液中特定的小RNA也許是一些嚴重疾病的標志，例如膀胱和前列腺癌。雖然，這些物質理論上可以幫助醫生進行癌癥診斷，但是依然有很多需要克服的技術障礙。

其中一個障礙是：找到一種可行的方法來捕獲足夠的細胞外囊泡，以便在常規的臨床環境中能夠進行分析。

將尿液樣品引入裝置之后，納米線基底可以通過靜電力捕獲細胞外囊泡，然后，可以從基底直接提取小分子RNA。圖片來源：名古屋大學Takao Yasui

“在尿液中，EV的含量是極為低的，少于液體體積的0.01%。這對于它們在診斷上的應用來說是一個主要的障礙，”Yasui指出，“我們的解決方案是將氧化鋅組成的納米線嵌入到特定的聚合物中，創造一種獨特的材料，我們相信這種材料能夠高效地捕獲這些囊泡。我們的發現表明，這個裝置實際上非常的有效。我們獲得了超過99%的收集率，這個收率超過了該領域現有的任何方法，包括超速離心。”

使用納米線與常規方法在收集RNA上的對比圖。

圖片來源：名古屋大學Takao Yasui

為了測試他們這款裝置的實用性，研究團隊將從健康人群和患者的EV中分離的小RNA進行了比較，這些患者已經被診斷為膀胱、胰腺癌以及其他形式的癌癥。值得注意的是，他們的技術只需要1ml的尿液，與標準超速離心方法相比，研究人員發現了更多數量不同類型的小RNA。

從健康供體和癌癥患者體內鑒別出的不同類型的小RNA。

圖片來源：名古屋大學Takao Yasui

“找到一種特異性的、可重復的標記來助力癌癥診斷是非常不容易的。對于小RNA來說尤其如此，在領域內這是一類新型的生物標志物，”共同作者Yoshinobu Baba表示，“有時找到一種可靠的小RNA都被認為是成功的。通過這種方法，我們驚人的找到了不只一種，而是所有不同類型的小RNA組合，可能與不同類型的癌癥相關聯。當然，這些發現尚是初步階段，但是，我們希望這種裝置可以幫助為更簡便的方式奠定基礎，以幫助對那些威脅生命的疾病盡可能早的做出診斷。”

來源：康健新視野（微信號 HealthHorizon）