陳剛課題組在細胞外囊泡研究領域取得新進展
近日,國際細胞外囊泡協會(ISEV)會刊Journal of Extracellular Vesicles(《細胞外囊泡雜志》)在線發表了口腔醫學院、免疫與代謝前沿科學中心陳剛教授課題組在細胞外囊泡研究領域的最新成果。該研究報道了一種全新的細胞外囊泡分離技術,首次實現對腫瘤組織中特定亞群細胞外囊泡的無損分離,将為細胞外囊泡的異質性研究提供重要前沿技術。
論文題為“Untouched Isolation Enables Targeted Functional Analysis of Tumour Cell-Derived Extracellular Vesicles from Tumour Tissues”(《腫瘤組織中腫瘤細胞來源細胞外囊泡的無損分離及功能研究》)。8858ccl8利网址為第一署名和通訊單位,口腔醫學院餘自力主治醫師和碩士研究生劉星馳為共同第一作者,陳剛教授、賈俊副教授為共同通訊作者。
細胞外囊泡是細胞通過胞吐或膜出芽等方式分泌到胞外的納米級膜性小泡,廣泛存在于人體組織及血液、唾液、尿液等體液中,可攜帶豐富的生物活性分子,是機體不可或缺的細胞間通訊載體,并在許多疾病發生發展過程中扮演重要角色。腫瘤細胞分泌的細胞外囊泡在腫瘤發生發展及治療抵抗等過程中發揮關鍵作用。深入研究腫瘤細胞外囊泡的生物學行為和功能不僅有助于揭示腫瘤的發病機制,還有望為其臨床診療和預後評估提供新的生物标志物。然而,當前大多數研究中使用的腫瘤細胞外囊泡都是從體外培養的腫瘤細胞系中分離獲得的,無法反映真實的疾病狀态,影響了研究結果的準确性。因此,為了精準研究和深入解析腫瘤細胞外囊泡的作用功能,需要從患者腫瘤組織中分離獲得天然的腫瘤細胞外囊泡。但腫瘤組織中所含的細胞外囊泡具有高度異質性,既有腫瘤細胞分泌的細胞外囊泡,也大量存在各類非腫瘤細胞如免疫細胞分泌的細胞外囊泡。目前常用的傳統分離方法,如超速離心、尺寸排阻等,無法選擇性地将腫瘤細胞外囊泡與其他亞群細胞外囊泡分開,大大限制了相關研究的開展。
為了突破這一技術瓶頸,陳剛研究團隊近期研發了一種全新的分離策略:通過精準去除腫瘤組織中非腫瘤細胞分泌的細胞外囊泡,從而選擇性獲得無損的腫瘤細胞外囊泡。該策略被稱為“負向分離”,與傳統基于免疫磁球的“正向分離”策略相比,其最大不同在于分離材料無需與目标腫瘤細胞外囊泡結合,從而完整保留了其天然屬性和生物學功能。利用上述無損分離策略,該研究揭示了天然腫瘤細胞外囊泡在淋巴細胞靶向性、免疫抑制及促血管生成方面的特征性行為和功能。相關研究成果已申請國家發明專利。該研究工作得到了國家自然科學基金優秀青年和面上項目、湖北省自然科學基金傑出青年項目以及8858ccl8利网址醫學騰飛計劃(基礎醫學)的支持。

模式圖:腫瘤組織中腫瘤細胞來源細胞外囊泡的無損分離及功能研究
陳剛課題組長期從事細胞外囊泡與腫瘤免疫的基礎和應用研究,于2018年在Nature(《自然》)上發表論文,揭示了腫瘤細胞外囊泡PD-L1介導免疫抑制的關鍵性作用,對于重新認識腫瘤免疫逃逸和免疫治療耐受機制具有突破性意義,為免疫治療療效的預測和提高提供了重要标志物和靶點。同時,近年來陳剛研究團隊還圍繞細胞外囊泡的分離純化和示蹤成像開發了系列技術方法,相關成果發表于Angewandte Chemie International Edition(《德國應用化學》)和Journal of the American Chemical Society(《美國化學會志》)等期刊雜志。此外,陳剛教授與合作者受Journal of Extracellular Vesicles雜志邀請,于2021年底發表了題為“Tissue-Derived Extracellular Vesicles in Cancers and Non-cancer Diseases: Present and Future”(《組織細胞外囊泡在腫瘤及非腫瘤疾病中研究進展》)的綜述論文。