通过亲和纯化对尿液来源的细胞外囊泡进行高效捕获和蛋白质组学分析

作     者：张贵元 詹震 陶纬国 张昊 

作者机构：东南大学生物科学与医学工程学院 逸微健华生物科技有限公司 南京紫金山分子医学技术研究院 普渡大学生物化学系 

出 版 物：《色谱》 (Chinese Journal of Chromatography)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 1002[医学-临床医学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 100214[医学-肿瘤学] 0703[理学-化学] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFA0700404) 

主　　题：细胞外囊泡 尿液 蛋白质组学 前列腺癌 亲和纯化 

摘      要：目前，液体活检因其创伤小、易获取且操作简便的优点，已成为癌症诊断中传统组织活检的替代方法。尿液来源的细胞外囊泡（extracellular vesicles,EVs）已被确定为癌症生物标志物的重要来源。EVs是由细胞分泌的磷脂双分子层囊泡，内含蛋白质、DNA及RNA等成分，且由于双层磷脂膜的保护，EVs内的蛋白质可免受体液中酶的降解。然而，在蛋白质组学分析中，低产率使得从生物体液中分离EVs仍是一个挑战。在本研究中，我们采用亲和磁珠EVlent对尿液中的EVs进行富集，EVlent通过识别EVs表面的特异性蛋白质实现高选择性富集。首先使用蛋白免疫印迹、纳米粒子追踪分析和透射电子显微镜对尿液中的EVs进行综合表征，结果表明，EVlent亲和磁珠成功的从尿液中分离出了EVs，且富集效果优于传统的超速离心方法。接下来，将此方法应用于15例健康志愿者和15例前列腺癌患者的尿液EVs蛋白质组学分析，并筛选潜在的肿瘤标志物。结果显示，健康对照组平均鉴定出2 039种蛋白质和14 490条肽段，前列腺癌患者中分别鉴定出1 982种蛋白质和13 100条肽段。进一步分析发现，91种蛋白质属于Vesiclepedia数据库中最常见的100种EV蛋白质。与健康对照组相比，前列腺癌患者尿液EVs中88种蛋白质表达上调，90种蛋白质下调。KEGG分析揭示4种蛋白质（尿激酶型纤溶酶原激活剂（PLAU）、血小板衍生生长因子A(PDGFA)、基质金属蛋白酶3 (MMP3)和神经母细胞瘤RAS病毒癌基因同源物（NRAS））前列腺癌通路中富集，这些蛋白质未来有希望作为前列腺癌的潜在生物标志物，可以为前列腺癌的早期诊断及预后提供重要依据。