分享一篇發(fā)表在Ange上的文章，題目為“A Chemical Glycoproteomic Approach Decrypts Urinary Extracellular Vesicle Surfaceome for Prostate Cancer Diagnosis and Grading”。通訊作者為復(fù)旦大學(xué)的張瑩教授、吉林大學(xué)的胡良海教授和東南大學(xué)的謝卓穎教授，他們都致力于質(zhì)譜分析方法的開(kāi)發(fā)。
細(xì)胞外囊泡（Extracellular vesicles, EVs）是細(xì)胞間信號(hào)傳遞的關(guān)鍵媒介，其表面蛋白組（surfaceome）攜帶著來(lái)源細(xì)胞的重要信息，在疾病診斷和治療靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)方面具有巨大潛力。然而，對(duì)EV表面蛋白組的深入分析一直面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方法通常需要大量的生物樣本，且流程復(fù)雜、耗時(shí)，分離純度和特異性也較低，這嚴(yán)重阻礙了其臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
為解決這些難題，該研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種名為EVscope（EV surface comprehensive one-pot proteomic exploration）的化學(xué)糖蛋白組學(xué)策略，用于對(duì)EV表面蛋白組進(jìn)行高效、全面的分析。與傳統(tǒng)流程相比，該方法引入了多種改進(jìn)：1）使用了基于EVTRAP磁珠的分離方法，較基于UC更為快速，可從少量（1 mL）尿液樣本中無(wú)偏、高效地捕獲EVs；2）創(chuàng)新的是，作者基于糖蛋白的NaIO4氧化、酰肼標(biāo)記反應(yīng)，直接在磁珠上進(jìn)行了EV表面蛋白的原位生物素標(biāo)記，通過(guò)這種表面標(biāo)記化學(xué)繞過(guò)了傳統(tǒng)方法中膜蛋白提取等復(fù)雜步驟；3）隨后的EV裂解和蛋白酶切等步驟均可在磁珠上完成，最后，進(jìn)行糖肽的富集和LC-MS/MS檢測(cè)。這一高度整合的“一鍋法”流程極大簡(jiǎn)化了操作，將樣本處理時(shí)間縮短至3小時(shí)內(nèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)80%的EV表面蛋白鑒定特異性，并最大限度地減少了樣本損失。
接下來(lái)，作者團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用EVscope技術(shù)分析了來(lái)自368名與前列腺疾病相關(guān)的個(gè)體尿液樣本，成功鑒定出1,121個(gè)EV表面蛋白，建立了迄今為止該領(lǐng)域規(guī)模最大的數(shù)據(jù)集。隨后，通過(guò)對(duì)臨床隊(duì)列中非癌癥患者、低風(fēng)險(xiǎn)PCa患者和高風(fēng)險(xiǎn)PCa患者三組樣本的比較分析，篩選并驗(yàn)證了兩組有效的EV表面蛋白標(biāo)志物組合。其中，cathepsin L和integrin α3構(gòu)成的診斷標(biāo)志物組合可有效區(qū)分非癌癥人群與低風(fēng)險(xiǎn)PCa患者。在一個(gè)獨(dú)立的196人驗(yàn)證隊(duì)列中，該組合的診斷性能（AUC=0.8636）顯著優(yōu)于臨床現(xiàn)有的PSA檢測(cè)（AUC=0.7413）；而分級(jí)標(biāo)志物組合則包括fibrinogen beta chain和tetraspanin-1組成，可用于區(qū)分低風(fēng)險(xiǎn)與高風(fēng)險(xiǎn)PCa患者，其性能與目前臨床唯一的非侵入性風(fēng)險(xiǎn)分層檢測(cè)工具ExoDx相當(dāng)（AUC=0.7211）。
總結(jié)而言，該研究工作開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新、高效的EVscope技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)臨床尿液樣本中EV表面蛋白組的高分辨率深度解析。基于此技術(shù)發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證的無(wú)創(chuàng)生物標(biāo)志物組合，為前列腺癌的早期診斷和精準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)提供了新的解決方案，在開(kāi)發(fā)適用于大規(guī)模人群篩查的液體活檢新方法方面顯示出巨大的應(yīng)用潛力。
本文作者：TYC
責(zé)任編輯：WYQ
DOI：10.1002/anie.202509399
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202509399
