由名古屋大學研究生院工學研究科安井隆雄副教授和馬場嘉信教授等人組成的研究團隊，與未來社會創造機構的夏目敦至特聘教授、東京大學研究生院工學系研究科柳田剛教授、長島一樹副教授共同研究開發出一種新的細胞外囊泡（EVs）分析平台，並發現利用該平台擷取的EVs膜蛋白表達量可作爲腦腫瘤診斷的新靶標。
圖1 利用一體化平台擷取的細胞外囊泡（EVs）和檢測EVs膜蛋白的示意圖。在一體化平台上，從腦腫瘤患者和無癌症者的10滴尿液中分別擷取EVs並進行膜蛋白檢測，發現了兩者膜蛋白表達量比（CD31/CD63）所存在的不同。（供圖：名古屋大學）
圖2：（左上）一體化平台的實物照片；（右上） 奈米線和擷取到的EVs的電子顯微鏡照片（左下）。形成類器官的細胞和不形成類器官的細胞的EVs表達量比（CD31/CD63）（下右）。無癌症者和腦腫瘤患者的尿液中EVs的表達量比（CD31/CD63）*p<0.05。（供圖：名古屋大學）
由於EVs中含有與癌症和疾病相關的microRNA和膜蛋白，因此有望作爲癌症和疾病的生物標誌物而發揮作用。很多EVs可穩定存在於血液和尿液之中，即使在尿液中也不會被分解。尿液提取方法的優點體現在任何人都可以簡單進行而不會給身體帶來負擔，而與之相比，以往採用的超速離心法等傳統檢測手段，則比較難以從少量尿液中收集到較多的細胞外囊泡。
因此，研究團隊在孔口板底部表面上製作了一個可以有效收集尿液中細胞外囊泡的奈米線，並且開發了一個一體化平台，可以在從10滴尿液中擷取細胞外囊泡的同時，對細胞外囊泡膜蛋白進行檢測。該平台在孔口板底部表面配置有奈米級棒（奈米線），可同時進行EV擷取和EV膜蛋白的檢測。利用該平台對腦腫瘤患者和非癌症患者的尿液樣品中所含有的EVs特定2種膜蛋白的表達量進行調查，結果發現，表達量比存在不同。此外，透過對其他癌症患者的尿液中所含有的EVs特定膜蛋白表達量進行分析，將有望實施對不同類型癌症開展早期檢測。
安井副教授表示：「我們的目標是建立起一種利用尿液診斷腦腫瘤的方法。今後，我們將繼續操作開展研發工作，以期擴大此種檢測方法應用的範圍，不僅用於腦腫瘤檢測，也用於其他類型的癌症檢測。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：ACS Nano
論文：All-in-one nanowire assay system for capture and analysis of extracellular vesicles from an ex vivo brain tumor model
DOI：10.1021/acsnano.2c08526
