传统组织活检由于侵入性强以及时空上的限制,为转移性癌症的动态监测带来了不小的挑战。尽管液体活检技术在某些方面显示出其独特的优势,但同时也存在一定的局限性。在这种背景下,细胞外囊泡中的大型原癌小体(LOs)的重要性引起了人们的新一轮关注。
活检难题待解传统组织活检因侵入性较大,同时受到时空条件的制约,其在追踪转移性癌症动态变化方面存在不足。目前,液体活检技术受到了广泛的关注,该技术具有非侵入性和可重复检测的双重优势。尽管现有技术已经应用于循环肿瘤DNA(ctDNA)的检测,但其在早期癌症诊断中的检测能力有限,灵敏度通常在50%至70%之间;此外,该技术难以准确捕捉肿瘤微环境的实时动态变化。
LOs浮出水面细胞外囊泡中的大型原癌小体(LOs)直径超过1微米,主要由蛋白质、RNA和DNA构成,在癌症诊断中被誉为“分子集装箱”。研究显示,晚期前列腺癌患者的血液中LOs的数量是健康人群的30倍,且这一数量与转移灶的负荷呈正相关。尽管如此,在传统的超速离心操作中,LOs往往容易被忽视;因此,其重要性至今尚未得到充分的了解。
多组学新研究近期,西达赛奈医学中心的研究团队联合其他研究机构的科研人员,在《Cell Reports Medicine》学术期刊上公布了他们的最新研究成就。该研究采用了多组学技术对前列腺癌、胶质瘤及乳腺癌细胞系的细胞外囊泡进行了详尽的对比研究。此外,研究者还纳入了20名转移性前列腺癌患者的血浆样本。通过这一研究,成功构建了LOs蛋白质与转录组的联合图谱,这一成果在相关领域尚属开创性尝试。
LOs多重特性研究数据显示,LOs含有大量与线粒体相关的物质,这些物质能够作为监测能量代谢异常的“分子警报”。采用差速离心法与碘克沙醇密度梯度技术相结合的方法,研究人员成功地将LOs与小型EVs进行了区分。电镜分析进一步揭示,2.8K组分的囊泡直径相对较大,并且LOs中的线粒体蛋白及内质网蛋白含量明显多于小型EVs,其含量高出小型EVs的15倍。
关联耐药机制研究结果表明,LOs表面的蛋白质与激素治疗的耐药性之间存在密切关联;在血浆中检出的39种LOs表面蛋白质与激素治疗的耐药性紧密相关。这一新发现为深入理解癌症耐药的机理提供了新的思路,对改进治疗方案具有极其重要的价值。
价值与展望该研究对细胞外囊泡的尺寸与功能关系方面的传统观念带来了显著的颠覆。这些被称作“分子集装箱”的细胞外囊泡(LOs)在多个领域展现出其重要价值,比如,它们能够作为生物标志物,揭示肿瘤的代谢异常,为分析提供新的路径,并跟踪耐药性的发展变化。针对去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)的预测,CD44/ATP5B组合的AUC值达到了0.89这一高水平。未来,研究者们计划进一步研究其细胞起源的机制。此外,免疫捕获技术的运用,有望让LOs的检测成为临床诊断中的标准流程。
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