膠質瘤是最常見的中樞神經系統(tǒng)惡性腫瘤。由于腫瘤的快速生長對大腦的侵襲和治療過程中出現(xiàn)的耐藥，膠質瘤的死亡率極高。目前膠質瘤的診斷主要依賴于神經影像學檢查，缺乏基于血液的無創(chuàng)檢測方法。發(fā)展基于血液中生物標志物的膠質瘤液體活檢技術對膠質瘤的診斷、動態(tài)監(jiān)測、預后評估及其進展、復發(fā)和耐藥機制的研究具有重要意義。

細胞外囊泡(EVs)是一種由脂質雙層膜包裹的細胞外結構，由細胞膜向外出芽或細胞內的內吞轉運途徑形成，攜帶和傳遞來源細胞的核酸、蛋白、脂質等分子信息，可作為疾病檢測和診斷的有效生物標志物。細胞外囊泡廣泛存在于血液、腦脊液、尿液等各種體液中，在血液中含量豐富，內含物相對穩(wěn)定，成為一種極具發(fā)展前景的液體活檢標志物。然而細胞外囊泡體積較小，富集檢測困難。近日，國家納米科學中心朱凌副研究員、楊延蓮研究員聯(lián)合重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院神經外科何朝暉教授利用醛基化乳膠微球高效富集血清細胞外囊泡，并聯(lián)合流式細胞術建立血清細胞外囊泡檢測和分子分析的方法，開發(fā)了血清細胞外囊泡在膠質瘤診斷和惡性程度評估中的臨床價值。

研究者通過醛基化乳膠微球富集細胞外囊泡，解決了細胞外囊泡的納米級尺寸超過流式細胞術檢測極限的問題。研究者利用該方法對膠質瘤病人血清細胞外囊泡中上皮生長因子受體（EGFR）含量進行檢測，證明血清細胞外囊泡EGFR表達水平可診斷膠質瘤，具有高靈敏度和高特異性。此外，血清細胞外囊泡EGFR表達水平還可以準確區(qū)分高分級和低分級膠質瘤，且與腫瘤組織Ki-67指數(shù)呈正相關，證明了血清細胞外囊泡在預測和評估膠質瘤惡性程度方面的潛力。研究者同時發(fā)現(xiàn)膠質瘤特異性基因神經連接蛋白基因3（NLGN3）和侵襲性相關基因垂體腫瘤轉化基因1（PTTG1）mRNA在膠質瘤患者血清細胞外囊泡中含量顯著高于正常人。由于NLGN3是一種神經因子，對膠質瘤的發(fā)展起著關鍵作用，血清細胞外囊泡NLGN3有望成為膠質瘤診斷的特異性生物標志物。

該研究提供了一種基于血清細胞外囊泡的膠質瘤液體活檢方法，證明了血清細胞外囊泡在膠質瘤診斷和預后預測中的重要價值，為膠質瘤的診斷、動態(tài)監(jiān)測和預后評估提供了新思路，也為研究膠質瘤的發(fā)病和腫瘤進展機制提供了新方法。

圖例: A)微球富集聯(lián)合流式細胞術的細胞外囊泡檢測方法示意圖；B)膠質瘤患者血清中提取出的細胞外囊泡透射電鏡表征；C)血清細胞外囊泡EGFR表達水平可有效區(qū)分正常人和膠質瘤患者；D)膠質瘤患者血清細胞外囊泡EGFR表達水平在術后下降；E）血清細胞外囊泡EGFR表達水平與腫瘤組織Ki-67指數(shù)呈正相關；F）血清細胞外囊泡NLGN3 mRNA可以區(qū)分正常人與膠質瘤患者，G) 血清細胞外囊泡PTTG mRNA可以區(qū)分正常人與膠質瘤患者

相關研究成果發(fā)表于Theranostics（Evaluation of serum extracellular vesicles as noninvasive diagnostic markers of glioma.doi:10.7150/thno.33114.）第一作者為國家納米科學中心博士生王華藝。

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