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”。通訊作者為復旦大學的張瑩教授、吉林大學的胡良海教授和東南大學的謝卓穎教授，他們都致力于質(zhì)譜分析方法的開發(fā)。
細胞外囊泡（Extracellular vesicles, EVs）是細胞間信號傳遞的關鍵媒介，其表面蛋白組（surfaceome）攜帶著來源細胞的重要信息，在疾病診斷和治療靶點開發(fā)方面具有巨大潛力。然而，對EV表面蛋白組的深入分析一直面臨著技術挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方法通常需要大量的生物樣本，且流程復雜、耗時，分離純度和特異性也較低，這嚴重阻礙了其臨床轉化應用。
為解決這些難題，該研究團隊開發(fā)了一種名為EVscope（EV surface comprehensive one-pot proteomic exploration）的化學糖蛋白組學策略，用于對EV表面蛋白組進行高效、全面的分析。與傳統(tǒng)流程相比，該方法引入了多種改進：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、酰肼標記反應，直接在磁珠上進行了EV表面蛋白的原位生物素標記，通過這種表面標記化學繞過了傳統(tǒng)方法中膜蛋白提取等復雜步驟；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，進行糖肽的富集和LC-MS/MS檢測。這一高度整合的“一鍋法”流程極大簡化了操作，將樣本處理時間縮短至3小時內(nèi)，同時實現(xiàn)了超過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，作者團隊應用EVscope技術分析了來自368名與前列腺疾病相關的個體尿液樣本，成功鑒定出1,121個EV表面蛋白，建立了迄今為止該領域規(guī)模最大的數(shù)據(jù)集。隨后，通過對臨床隊列中非癌癥患者、低風險PCa患者和高風險PCa患者三組樣本的比較分析，篩選并驗證了兩組有效的EV表面蛋白標志物組合。其中，cathepsin L和integrin α3構成的診斷標志物組合可有效區(qū)分非癌癥人群與低風險PCa患者。在一個獨立的196人驗證隊列中，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（AUC=0.7413）；而分級標志物組合則包括fibrinogen beta chain和tetraspanin-1組成，可用于區(qū)分低風險與高風險PCa患者，其性能與目前臨床唯一的非侵入性風險分層檢測工具ExoDx相當（AUC=0.7211）。
總結而言，該研究工作開發(fā)了一種創(chuàng)新、高效的EVscope技術，首次實現(xiàn)了對臨床尿液樣本中EV表面蛋白組的高分辨率深度解析?；诖思夹g發(fā)現(xiàn)并驗證的無創(chuàng)生物標志物組合，為前列腺癌的早期診斷和精準風險分級提供了新的解決方案，在開發(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用潛力。
本文作者：TYC
責任編輯：WYQ
DOI：10.1002/anie.202509399
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202509399
