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近日，普渡大学陶纬国（W. Andy Tao）教授团队在癌症的液体活检领域做出了「突破性贡献」，他们通过分析血液中囊泡（extracellular vesicles，EVs；包括近几年颇受业界关注的外泌体在内）内的磷酸化蛋白，实现了检测癌症的目的。本月初，著名期刊《美国科学院院报》刊登了陶教授团队的这一重要研究成果(1)，研究的第一作者是来自宝岛台湾的I-Hsuan Chen。
通过检测身体蛋白磷酸化状态来检测癌症，看上去是靠谱的，但是据普渡大学报道，截止陶教授的这篇论文发表前，学界都认为通过血液检测磷酸化蛋白是不太现实的，原因是肝脏在源源不断的往血液中释放磷酸酶，已经磷酸化的蛋白到了血液，它的磷酸都被搞掉了，没办法检测了。
为了解决这个问题，陶教授团队将目光盯在了近几年非常热的囊泡上。这些囊泡都是从不同的细胞上分离出来的小泡泡，它们携带着母细胞的DNA、RNA和蛋白质等信息，通过分析小泡泡可以直接获得母细胞的基本信息。由于血液中散布的囊泡有一层膜保护，因此它们非常稳定，基本不受外界环境的干扰。所以陶教授认为，囊泡里面的磷酸化蛋白也不会受到血液中去磷酸化酶的干扰。
于是陶教授团队从Indiana Biobank收集了保存了5年（有研究表明30年「陈酿」的血样里的外泌体还可以用于分析研究）的30个乳腺癌患者血样，和6个健康人的血样。他们分离出血液里面的微囊泡和外泌体，利用质谱分析蛋白磷酸化状况。最终他们累计找到了近10000个磷酸化的蛋白，其中有144个磷酸化蛋白在乳腺癌患者血样囊泡中的量显着高于健康人。
显然，陶教授团队的初步研究表明，囊泡里的磷酸化蛋白具有作为癌症标志物的潜力，「这个研究肯定是一个突破，说明用囊泡中的磷酸化蛋白检测癌症是可行的。」
5.血液中的哨兵：纳米粒子辅助量化肿瘤特异外泌体用于胰腺癌诊断
doi:10.1038/s41551-016-0021
近日，美国亚利桑那州立大学“VirginiaG.Piper个体化诊断生物设计”研究中心的胡晔教授和他的同事们设计了一种精巧的方法，来解决胰腺癌早期诊断的问题。这种诊断方法的基本原理是对血液中的肿瘤特异细胞外泌体（extracellular vesicles，EVs）的高灵敏检测。
在NatureBiomedicalEngineering杂志最新在线发表的这项研究中，胡教授和他的同事报道了该方法：它能够直接检测源自肿瘤细胞的EVs，这些囊泡上携带了特定的膜蛋白作为胰腺癌的标志物。准确测定这种名为EphA2的膜蛋白，使得这些肿瘤EVs能够用于诊断早期胰腺癌。
这项工作通过两个不同纳米粒子之间的相互作用检测肿瘤分泌的EVs，进而可利用这种方法将胰腺癌患者的血液样品与胰腺炎患者（与胰腺癌有相似的症状）及健康人的血样区分开来。更重要的是，不同疾病都有其特异性的EVs，因而这种技术能够进一步用于更广泛疾病类型的快速灵敏检测。
研究显示，在许多疾病中，循环系统中的EVs数量会显着升高。在特定癌症的发生和发展中，EVs也扮演了重要的角色，包括胰腺癌。肿瘤EVs离开其母体细胞，迁移到其他正常组织，能够影响目标组织的周围环境，创造出一个适合肿瘤浸润和生长的微环境，这是EVs在肿瘤转移中的一个显着功能。就像新大陆的拓荒者，EVs能够为后续癌细胞的入侵开辟道路。
6.PNAS：只需 25 分钟，华人学者带来外泌体提取新突破
doi:10.1073/pnas.1709210114
近日，麻省理工学院（MIT）和杜克大学（Duke University）的研究人员在《PNAS》上发表文章，他们开发了一种新型设备，能利用声波技术，快速从血液样品中分离外泌体（exosome）。外泌体是细胞分泌的一种纳米级别的小囊泡，直径约为 30 至 150 纳米，它们携带重要的信息，包括蛋白质、miRNA 等，帮助细胞之间通信。以前的研究表明，外泌体内容物可以作为诸如癌症，神经变性疾病和肾脏疾病等疾病的标志物。在精准医疗时代，这项技术可能在未来的疾病诊断和治疗中发挥重要作用。
但是现有的外泌体分离方法需要高速离心，需要使用大型机器，耗费近 24 小时的时间才能获得，非常不便。而高离心力也可能破坏囊泡。降低样品的质量。这项研究有望解决这一难题。在论文中，研究人员们提供了一种通过微流体和声学的独特组合从体液样品中捕获外泌体的新颖方法。他们开发的原始声学分选装置由两个倾斜的声学换能器和一个微流体通道组成，当这些传感器产生的声波相互碰撞时，形成产生一系列压力节点的驻波。每当细胞或颗粒流过通道并遇到一个节点时，压力会将细胞引导离开中心一点点。细胞移动的距离取决于大小和其他属性（如可压缩性），这样，当到达通道末尾时，不同大小和性质的细胞就能够被分离开来。这种方法分离得到的外泌体，基本上不改变其生物或物理特征，为开发评估人类健康以及疾病诊断和进展提供了有吸引力的新方法。