神户大学研究生院工学研究科的竹内俊文教授、医学部附属医院的谷野裕一特命教授和佐佐木良平教授，以及System Instruments公司的滨田和幸等人组成的研究团队，开发了以泪液中的细胞外囊泡外泌体为生物标志物的新乳腺癌检测技术TearExo。
研究成果已于2020年3月10日发布在美国化学学会的国际期刊《Journal of the American Chemical Society》的电子版上，封面采用了该研究的示意图。
研究背景
乳腺癌检查目前利用乳腺X光机造影进行诊断，多使用大型装置，而且需要医生阅片，需要较长时间才能出结果，而且检查就诊者承受的身体负担较大。最近以患者体液中的细胞外囊泡外泌体为生物标志物的液体活检技术受到了关注。利用液体活检可以减轻就诊者的负担，有望提高癌症的早期发现率和癌症筛查率。
有报告显示，外泌体与癌症的转移和恶化有关，是诊断癌症的极为重要的标志物，常被用于液体活检。一般来说，外泌体分析法需要进行复杂的预处理，很难快速进行分析。不过，如果能开发出以高灵敏度简单检测体液中的癌细胞外泌体的新方法，将会成为一种非常有效的癌症检测法。
测量原理
TearExo由荧光外泌体感应芯片（图1）和所有分析作业全部自动化进行的外泌体自动分析仪组成，前者在玻璃芯片上形成的100nm左右的微孔，并在其中配置用于识别细胞外囊泡外泌体的表面蛋白的抗体，以及可通过荧光变化读取与抗体结合状况的荧光分子。这样就无需像以前那样进行数小时的预处理，10分钟内即可完成从100μL泪液中检测出约50个外泌体的超高灵敏度（这是以往的免疫测量法的1000倍）高速测量。
图1：外泌体感应芯片
用泪液检测乳腺癌
研究团队使用名为Schirmer的试纸，采集了乳腺癌患者和健康人的泪液。利用TearExo测量了泪液样本中的外泌体，并对其表面蛋白成分进行模式分析（主要成分分析），发现两者的成分明显不同，由此表明该方法可以用泪液区分健康人群和患有乳腺癌的人群（图2）。另外，实施乳腺癌全切手术之前和之后的外泌体成分会发生变化，如果术后的成分与健康人相同，就表明手术成功。所以，该技术不仅可以利用TearExo检测癌症，还可以监测患者的康复过程以及进行预后检查。
图2：利用Schirmer试纸采集泪液并比较乳腺癌患者与健康人的泪液中外泌体
论文信息
题目：Antibody-conjugated signaling nanocavities fabricated by dynamic molding for detecting cancers using small extracellular vesicle markers from tears
期刊：《Journal of the American Chemical Society》
DOI：10.1021/jacs.9b13874
文：JST客观日本编辑部
