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生物谷专访——复旦大学附属肿瘤医院黄胜林研究员

来源:生物谷 2016-12-21 15:01

生物谷: 黄博士,您好!非常荣幸能邀请您参加生物谷举办的“2017外泌体与疾病研讨会”。随着新一代高通量测序和组学技术的发展,作为人体内重要的胞外囊泡---外泌体已成为研究热点,外泌体携带特异性的蛋白质和核酸,参与疾病的过程,特别是在肿瘤的转移和耐药等方面起着重要的作用。同时外泌体可作为肿瘤诊断的新型生物标志物,那么您认为它与其他生物标志物相比,优势是什么?

回答: 外泌体是1986年在体外培养的绵羊红细胞上清液中发现的,带有膜结构的纳米级别小囊泡。2013年的诺贝尔生理/医学奖颁给了发现细胞内部囊泡(外泌体等)运输调控机制的科学家,外泌体的研究相继受到了广泛关注,特别是外泌体在肿瘤中的功能和应用研究。外泌体由于携带了反映来源细胞的特异性信息,存在于各种体液中,是理想的生物标志物。作为肿瘤诊断的新型标志物,外泌体由于可直接从体液中获得,与传统的组织学诊断法比,创伤小,可对癌症变化进行实时监控,是肿瘤液体活检的新兴手段。与其它液体活检技术比较,外泌体也有潜在的优势。循环肿瘤细胞(CTC)发展最早,但需要采集较多的血液,而且CTC往往是存在于比较晚期的病人;外泌体的采集不需要大量的血液,可能反映早期的癌症。循环肿瘤DNA(ctDNA)主要来源于坏死或凋亡的肿瘤细胞,而外泌体是由肿瘤活细胞分泌的,可能可以更实时的反映肿瘤的状态,并且外泌体包含了更多的内容物,蕴含各种潜在的标志物,除DNA突变外,还有肿瘤特异蛋白、脂质、RNA转录本等。

生物谷:外泌体作为新的肿瘤诊断生物标志物, 对于外泌体的提取、检测的技术上,还存在哪些问题需要去解决?

回答:外泌体是细胞分泌的微小囊泡,大小只有约30-200nm,因此外泌体的提取和检测难度较大,很大限制了外泌体的研究和应用。外泌体的提取主要有超速离心、磁珠免疫捕获、沉淀或过滤等几种方法。传统的提取方法是采用超速离心,但时间长操作繁琐,而且超速离心一般实验室没有。目前市场上已有很多商业化的抽提试剂盒,相对简便;根据不同的用途一般都有对应的试剂盒,基本能满足常规的外泌体提取。外泌体的检测或鉴定目前主要是通过电镜和粒径分析,两者都需要特殊的仪器和较严格的样本准备,操作复杂且通量低。流式细胞仪可能是进行囊泡快速、高通量、多参数检测的最优选择;但是,传统流式细胞仪无法测量小于300nm的颗粒(包括外泌体),因此有必要开发新型针对性的流式细胞仪。目前,关于外泌体检测的主要问题或重点,应是如何有效的检测以及鉴定外泌体的内容物和特异分子,如发展更优的微流控芯片以及靶向捕获方法,高通量的外泌体蛋白、脂质和核酸检测方法等。

生物谷:您近一两年发表论文关注外泌体circRNA研究,能谈谈外泌体circRNA的临床应用价值吗?

回答:我们其实是在研究环状RNA(circular RNA,circRNA)中,关注了外泌体。circRNA是一类非线性,自身成环的RNA分子,研究发现它大量存在于人类细胞中。作为一类新的调控性非编码RNA,circRNA在肿瘤中的存在情况、临床意义、功能和作用机制都还不清楚。我们解析了circRNA在肿瘤中的表达谱和特征情况,首次发现circRNA可大量富集于外泌体,通过细胞和动物试验等方面证实了癌细胞来源的circRNA可通过外泌体释放到体液中,为circRNA作为外泌体肿瘤标志物提供了实验基础。由于circRNA的数量众多(人类细胞可能超过十万个),而且存在着明显的细胞和组织特异性,特别是肿瘤细胞中可能存在着特异的circRNA(如最近报道的融合环状RNA,f-circRNA),将可能作为外泌体肿瘤诊断的有效指标。我们最近建立了血浆外泌体RNA高通量测序和分析方法,发现血浆外泌体存在着大量的mRNA、lncRNA和circRNA。此外,我们还发现癌症中含有很多肿瘤特异转录本,这些特异的转录本可能被外泌体包裹释放到体液中,可作为外泌体RNA肿瘤诊断标志物的候选靶点。

生物谷:基于您对外泌体的研究,可以谈谈外泌体的研究前景和未来吗?

回答:从目前外泌体的相关研究看,外泌体作为“小囊泡”,却具有“大功能”和“大应用”。以肿瘤领域为例,外泌体在肿瘤中的功能、肿瘤诊断和治疗等方面都具有很好的研究前景。外泌体能够介导局部和远处微环境中肿瘤细胞和基质细胞相互作用,在肿瘤转移、肿瘤免疫及肿瘤耐药等方面都可能起关键作用。外泌体作为肿瘤的治疗或载药载体,在临床的应用也值得期待。而更具应用前景的是外泌体作为肿瘤液体诊断,全球第一个基于外泌体RNA的诊断试剂盒ExoDx? Lung(ALK) 在2016年初由美国Exosome Diagnostics公司推出,用于检测肺癌ALK融合基因转录本;随着外泌体相关检测技术的发展以及更多外泌体相关蛋白或核酸等标志物的鉴定,预计未来会有更多基于外泌体的临床应用。

生物谷:您作为青年研究工作者,在此领域已有自己独特的见解和成就,您对自己的评价如何,以及给我们一些青年研究者一些建议。

回答:我是一个普通的青年研究者,性格属于比较内向的,对科学研究,特别是癌症研究,很感兴趣。很高兴目前有一个比较宽松和自由的科研环境,能够开展一些前沿领域和自己设想的实验研究。我涉及的研究领域相对热门,如非编码RNA和外泌体,之前一般都是跟着人家的套路在做,而现在我们会尝试一些前人没做的或领域上的难题。做科学研究,要勇于设想并不断尝试,充满激情并踏实努力,坚持不懈并注重效率,一定能够做出属于自己新的东西来,不管大或小,都是好的。

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2017外泌体与疾病研讨会

会议时间:2017.2.24-2017.2.25      会议地点:上海

会议详情: http://www.bioon.com/z/2017exosomes/

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