由名古屋大学研究生院工学研究科安井隆雄副教授和马场嘉信教授等人组成的研究团队，与未来社会创造机构的夏目敦至特聘教授、东京大学研究生院工学系研究科柳田刚教授、长岛一树副教授共同研究开发出一种新的细胞外囊泡（EVs）分析平台，并发现利用该平台捕获的EVs膜蛋白表达量可作为脑肿瘤诊断的新靶标。
图1 利用一体化平台捕获的细胞外囊泡（EVs）和检测EVs膜蛋白的示意图。在一体化平台上，从脑肿瘤患者和无癌症者的10滴尿液中分别捕获EVs并进行膜蛋白检测，发现了两者膜蛋白表达量比（CD31/CD63）所存在的不同。（供图：名古屋大学）
图2：（左上）一体化平台的实物照片；（右上） 纳米线和捕获到的EVs的电子显微镜照片（左下）。形成类器官的细胞和不形成类器官的细胞的EVs表达量比（CD31/CD63）（下右）。无癌症者和脑肿瘤患者的尿液中EVs的表达量比（CD31/CD63）*p<0.05。（供图：名古屋大学）
由于EVs中含有与癌症和疾病相关的microRNA和膜蛋白，因此有望作为癌症和疾病的生物标志物而发挥作用。很多EVs可稳定存在于血液和尿液之中，即使在尿液中也不会被分解。尿液提取方法的优点体现在任何人都可以简单进行而不会给身体带来负担，而与之相比，以往采用的超速离心法等传统检测手段，则比较难以从少量尿液中收集到较多的细胞外囊泡。
因此，研究团队在孔板底部表面上制作了一个可以有效收集尿液中细胞外囊泡的纳米线，并且开发了一个一体化平台，可以在从10滴尿液中捕获细胞外囊泡的同时，对细胞外囊泡膜蛋白进行检测。该平台在孔板底部表面配置有纳米级棒（纳米线），可同时进行EV捕获和EV膜蛋白的检测。利用该平台对脑肿瘤患者和非癌症患者的尿液样品中所含有的EVs特定2种膜蛋白的表达量进行调查，结果发现，表达量比存在不同。此外，通过对其他癌症患者的尿液中所含有的EVs特定膜蛋白表达量进行分析，将有望实现对不同类型癌症开展早期检测。
安井副教授表示：“我们的目标是建立起一种利用尿液诊断脑肿瘤的方法。今后，我们将继续开展研发工作，以期扩大此种检测方法应用的范围，不仅用于脑肿瘤检测，也用于其他类型的癌症检测。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：ACS Nano
论文：All-in-one nanowire assay system for capture and analysis of extracellular vesicles from an ex vivo brain tumor model
DOI：10.1021/acsnano.2c08526
