我院王通課題組在細胞外囊泡的臨床分離技術領域取得突破
2021-09
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近日,我院腫瘤分子生物學教育部重點實驗室王通、崔毅峙、郭嘉慧課題組在細胞外囊泡臨床分離技術領域取得突破,其最新研究成果《Establishment of a simplified dichotomic size-exclusion chromatography for isolating extracellular vesicles toward clinical applications》于2021年9月12日在《細胞外囊泡雜志》(Journal of Extracellular Vesicles,影響因子25.841)正式發表。該研究由我校王通教授團隊獨立完成,太阳集团app首页為唯一完成單位,王通教授和崔毅峙特聘副研究員為該論文的共同通訊作者,郭嘉慧特聘副研究員為第一作者。
二分式SEC法技術開發流程圖:經系統優化,基于分子排阻層析法實現細胞外囊泡的簡便高效臨床分離
(J Extracell Vesicles. 2021 Sep;10(11):e12145.)
細胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是外泌體和微囊泡的總稱,EVs均為細胞所分泌,因此其内容物往往攜帶其來源細胞的特性,也被稱為EVs的溯源性。正是因為EVs這一特性,自2013年以來,EVs的研究呈現井噴式增長,大量證據表明EVs在多種疾病的診斷、預後、以及治療中有重要的臨床價值。
但是,EVs領域存在一個瓶頸問題,即臨床上迫切需要能夠從血清血漿等複雜樣本類型中即簡便且高純度分離EVs的方法。目前,EVs分離的金标準是超速離心法(ultracentrifugation, UC),但UC法依賴專用大型儀器,操作過程繁瑣且耗時較長(3~20小時不等),不适合在醫療機構使用。王通課題組在2016年即發明了基于疊層超濾法的血清/血漿EVs分離試劑盒(發明專利号:ZL201610595164.2),但超濾法提取物中不可避免地混有大量蛋白質污染,故該試劑盒更适用于EVs的核酸分析。傳統分子排阻層析(size exclusion chromatography, SEC)法可有效提高EVs的分離純度,但其操作涉及多組分分離和合并等步驟,對醫療機構來說仍難以推廣。針對這一突出問題,王通課題組自2018年開始就緻力于上述臨床需求,以簡化、高純度為關鍵詞,經過近4年的努力,首次證明使用Sepharose CL-6B填料可提高SEC柱對EVs的分離效能。在此基礎上,該團隊對EVs分離流程進行簡化,發現在EVs的臨床分離中,隻需1次大體積洗脫(總耗時約22分鐘)即可從血清/血漿等複雜體液中高效分離獲得高純度EVs,該方法被定義為二分式SEC法(dichotomic SEC)。根據包括蛋白質組學在内的大量實驗證據,該團隊證明了二分式SEC法不僅可獲得與UC法相近純度的EVs,而且EVs的獲率也得到顯著提高;有趣的是,該SEC柱可重複使用至少10次而不影響EVs的分離效果。二分式SEC法具有簡便性和穩健性等特征,不需要任何大型儀器,操作人員專業技能門檻低,有利于醫療和科研機構開展EVs相關臨床應用和科學研究。王通教授同時也是我校華僑醫院的雙聘教授,目前,該團隊正在利用該二分式SEC進行腫瘤和重大傳染病的EVs組學開展大規模隊列研究,目标是發現新的EVs組學分型策略以及新生物标志物,從而推動該技術的臨床應用。
該研究得到了國家大科學計劃國際合作項目、長江學者獎勵計劃、國家科技重大專項、國家自然科學基金、廣東省應用型科技研發專項資金項目、廣州市創新領軍團隊項目和廣州市産學研協同創新重大專項等項目的大力支持。
論文鍊接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.12145
發明專利:崔毅峙,吳彩紅,王通. 一種基于尺寸排阻層析與超濾結合的細胞外囊泡分離方法. 申請号:CN202010649797.3;申請日期:2020.7.8. 公開号:CN1119616347A;公開日期:2020.11.20