科研人员首次实现对肿瘤组织中特定亚群细胞外囊泡的无损分离

近日，国际细胞外囊泡协会（ISEV）会刊Journal of Extracellular Vesicles（《细胞外囊泡杂志》）在线发表了武汉大学口腔医学院、免疫与代谢前沿科学中心陈刚教授课题组在细胞外囊泡研究领域的最新成果。该研究报道了一种全新的细胞外囊泡分离技术，首次实现对肿瘤组织中特定亚群细胞外囊泡的无损分离，将为细胞外囊泡的异质性研究提供重要前沿技术。

论文题为“Untouched Isolation Enables Targeted Functional Analysis of Tumour Cell-Derived Extracellular Vesicles from Tumour Tissues”（《肿瘤组织中肿瘤细胞来源细胞外囊泡的无损分离及功能研究》）。武汉大学为第一署名和通讯单位，口腔医学院余自力主治医师和硕士研究生刘星驰为共同第一作者，陈刚教授、贾俊副教授为共同通讯作者。

细胞外囊泡是细胞通过胞吐或膜出芽等方式分泌到胞外的纳米级膜性小泡，广泛存在于人体组织及血液、唾液、尿液等体液中，可携带丰富的生物活性分子，是机体不可或缺的细胞间通讯载体，并在许多疾病发生发展过程中扮演重要角色。肿瘤细胞分泌的细胞外囊泡在肿瘤发生发展及治疗抵抗等过程中发挥关键作用。深入研究肿瘤细胞外囊泡的生物学行为和功能不仅有助于揭示肿瘤的发病机制，还有望为其临床诊疗和预后评估提供新的生物标志物。然而，当前大多数研究中使用的肿瘤细胞外囊泡都是从体外培养的肿瘤细胞系中分离获得的，无法反映真实的疾病状态，影响了研究结果的准确性。因此，为了精准研究和深入解析肿瘤细胞外囊泡的作用功能，需要从患者肿瘤组织中分离获得天然的肿瘤细胞外囊泡。但肿瘤组织中所含的细胞外囊泡具有高度异质性，既有肿瘤细胞分泌的细胞外囊泡，也大量存在各类非肿瘤细胞如免疫细胞分泌的细胞外囊泡。目前常用的传统分离方法，如超速离心、尺寸排阻等，无法选择性地将肿瘤细胞外囊泡与其他亚群细胞外囊泡分开，大大限制了相关研究的开展。

为了突破这一技术瓶颈，陈刚研究团队近期研发了一种全新的分离策略：通过精准去除肿瘤组织中非肿瘤细胞分泌的细胞外囊泡，从而选择性获得无损的肿瘤细胞外囊泡。该策略被称为“负向分离”，与传统基于免疫磁球的“正向分离”策略相比，其最大不同在于分离材料无需与目标肿瘤细胞外囊泡结合，从而完整保留了其天然属性和生物学功能。利用上述无损分离策略，该研究揭示了天然肿瘤细胞外囊泡在淋巴细胞靶向性、免疫抑制及促血管生成方面的特征性行为和功能。相关研究成果已申请国家发明专利。该研究工作得到了国家自然科学基金优秀青年和面上项目、湖北省自然科学基金杰出青年项目以及武汉大学医学腾飞计划（基础医学）的支持。

模式图：肿瘤组织中肿瘤细胞来源细胞外囊泡的无损分离及功能研究

陈刚课题组长期从事细胞外囊泡与肿瘤免疫的基础和应用研究，于2018年在Nature（《自然》）上发表论文，揭示了肿瘤细胞外囊泡PD-L1介导免疫抑制的关键性作用，对于重新认识肿瘤免疫逃逸和免疫治疗耐受机制具有突破性意义，为免疫治疗疗效的预测和提高提供了重要标志物和靶点。同时，近年来陈刚研究团队还围绕细胞外囊泡的分离纯化和示踪成像开发了系列技术方法，相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）和Journal of the American Chemical Society（《美国化学会志》）等期刊杂志。此外，陈刚教授与合作者受Journal of Extracellular Vesicles杂志邀请，于2021年底发表了题为“Tissue-Derived Extracellular Vesicles in Cancers and Non-cancer Diseases: Present and Future”（《组织细胞外囊泡在肿瘤及非肿瘤疾病中研究进展》）的综述论文。

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