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(文章篇)S4E27:拜读Naure,学外泌体研究思维

2016-06-02 小张 小张聊科研

大家好,今天我们分享这篇关于外泌体相关的Nature文章:Glypican-1 identifies cancer exosomes and detects early pancreatic cancer.Nature. 2015 Jul 9;523(7559):177-82. doi: 10.1038/nature14581. Epub 2015 Jun 24.


我们直接看这篇文章的主要内容:

1. 细胞与动物:外泌体的分离、鉴定,GPC1的发现以及GPC1+外泌体在细胞株和动物中检测。

首先从肿瘤细胞株出发,通过超速离心的方式分离胞外囊泡,然后通过囊泡大小、蛋白marker检测来鉴定分离到的囊泡是外泌体,下一步通过UPLC-MS对外泌体中的蛋白进行检测,并通过生物信息学的方法找到外泌体中特异存在的蛋白,并通过WB和胶体金透射电镜观察发现膜定位蛋白GPC1在肿瘤(胰腺癌和乳腺癌)特异性外泌体中高表达,并通过流失细胞仪检测GPC1+外泌体在肿瘤和非肿瘤细胞株中所占比例发现GPC1+外泌体在肿瘤细胞中比例显著高于非肿瘤细胞,进一步通过小鼠实验研究GPC1+外泌体含量与肿瘤负荷的关系,结果发现两者显著正相关(r=0.98,P=0.004)。




2. 临床:乳腺癌与胰腺癌病人GPC1+外泌体作为肿瘤诊断标志物biomarker效果评价

第一部分的研究是从细胞水平出发,发现GPC1+外泌体在肿瘤细胞中显著高于非肿瘤细胞,并且与肿瘤负荷显著正相关,第二部分就对乳腺癌和胰腺癌病人血液循环GPC1+外泌体的诊断效果进行研究了。首先分离鉴定32例乳腺癌,190例PDAC和100例正常人的外泌体,测定三组样本中外泌体大小、浓度和GPC1+外泌体含量,并分析三者的诊断效果,结果发现乳腺癌样本组有75%病人GPC1+外泌体含量显著高于正常组,不过其含量与乳腺癌三亚型不相关,而所有的190例PDAC样本中外泌体含量显著高于正常组


由于外泌体中含有核酸,因此作者又对47例PDAC样本中KRAS的突变类型进行了检测,结果发现有31种存在5种形式的突变;荧光定量PCR检测发现KRAS突变型mRNA只在GPC1+外泌体中发现。


下面,作者尝试评价GPC1+外泌体对胰腺癌的早期诊断效果,实验包括两部分:discovery cohort(5例PCPL、26例BPD)和validation cohort(6例BPD、56例PDAC和20例正常人),并通过ROC曲线与常用指标CA19-9比较来评价GPC1+外泌体的诊断效果,结果发现GPC1+外泌体的诊断效果极其优秀(AUC几乎等于1)。


3. 临床:胰腺癌病人GPC1+外泌体作为预后标志物biomarker效果评价

下一步作者对临床样本中GPC1+外泌体与转移、手术前后肿瘤负荷的关系,并通过与CA19-9比较来评价GPC1+外泌体的对胰腺癌病人预后的指示效果,结果发现其表现显著好于CA19-9。


4. 通过动物模型评价GPC1+外泌体对胰腺上皮内瘤变的检测效果

为了进一步纵向评价GPC1+外泌体对胰腺癌的诊断效果,作者首先构建了PKT基因敲除小鼠模型,以模拟疾病进展,然后结合MRI、组织病理染色和GPC1+外泌体测定来分析GPC1+外泌体与胰腺癌进展中肿瘤负荷的关系。


文章的正文基本就到这里,不过附录数据还有很多,虽然我们文章讲的比较粗,但是文章本身非常值得我们精读和学习,甚至可以作为外泌体研究趋势的模板和范文,最后我们简单分享几点个人认为文章的亮点:

1. 临床方向的选择:胰腺癌的早期诊断这个棘手的方向;

2. GPC1+外泌体概念在我们还处在分离外泌体并通过高通量进行分子鉴定的时候,作者已经提出了GPC1+外泌体的概念,不仅对外泌体中GPC1蛋白和KRASRNA进行了检测,又进一步以GPC1+外泌体为主题评价了其在胰腺癌诊断和预后中的作用。当然,既然可以有CD44+细胞,为何不能有GPC1+外泌体?疾病可以分子分型,细胞也可以,为什么外泌体不可以?

3. 效果太好:值得一提的是,以GPC1+外泌体为标志物的诊断效果实在太好,AUC几乎为1,而且显著好于CA199这一标志物,当然,GPC1+外泌体在更大样本下表现如何,真的非常值得期待;

4. 实验方法文章的实验方法也有好多值得我们学习的地方,比如IG-TEM,FACS对GPC1+外泌体的检测,不同外泌体分离方法对结论的验证等等。

好了,文章下载链接:链接:http://pan.baidu.com/s/1mhMIUXM 密码:nff4,如果大家有问题,欢迎与我们交流。谢谢!




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