细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）是细胞释放的脂质双层结构颗粒，广泛存在于各种生物液体中。其包含脂质、蛋白质和核酸，能在细胞外环境中稳定存在，并在多种生物过程中，如细胞间通讯和信号传导，起到关键作用。
由于EVs具有稳定性和含有特定于来源细胞的物质，将其作为液体活检样本，能够有效减少组织活检的侵入性。检测EVs中的生物标志物，有助于我们更深入地理解复杂疾病，诊断难以确诊的患者，并监测治疗效果。
由于EVs的样本量较少，检测蛋白质含量需要高灵敏度和高准确性的技术。Olink的PEA技术以极低的样本消耗和出色的检测灵敏度，在EVs研究领域受到青睐。继我们之前分享了关于Olink在外泌体生物标志物发现中的应用案例，外泌体的应用文章近期不断增加，今天，小编就带大家一起看一看五篇典型的新增案例。
细胞外囊泡（EVs）是心血管疾病诊断和预后的新生物标志物来源。目前尚未广泛比较血浆EVs与血浆及动脉粥样硬化斑块中的蛋白质，但这一比较将可能为生物标志物来源的起源和内容以及它们与动脉粥样硬化进展的关联提供见解。本案例在Athero-Express样本库中选择了88名颈动脉内膜切除术患者的样本，在柠檬酸血浆、血浆来源的LDL-EVs和动脉粥样硬化斑块中通过Olink Cardiovascular III panel测量了92种蛋白质。
蛋白质在来源之间具有相关性，并且与术前中风和3年主要不良心血管事件(MACE)有关。血浆和pEV蛋白之间的相关性在83种蛋白质中具有统计学意义。 与血浆和斑块相比，EVs在MACE方面差异表达的蛋白质最多（下图），似乎比血浆或动脉粥样硬化斑块提供了更多关于系统性动脉粥样硬化严重程度和进展的信息。
从在常氧或缺氧条件下培养并用促炎细胞因子(TNF-a、IFN-y和IL-1ẞ)刺激的UCMSC中分离的EV表现出EV蛋白质分泌物的改变。 来自促炎条件的EV显示出增加的促炎蛋白质组学谱(例如CCL3、MCP2、MCP4、CSF-1)；常氧组与常氧/促炎预处理组之间有16种蛋白质存在统计学差异，而缺氧组与缺氧/促炎预处理组之间有21种蛋白质存在统计学差异（下图）。
火山图显示了在常氧和常氧/促炎预处理条件（A）以及低氧和低氧/促炎预处理条件（B）下EVs中蛋白质表达的标准化蛋白表达（NPX）差异。
阿尔茨海默症早期疾病检测生物标志物应用
阿尔茨海默病（AD）在发展过程中，痴呆期通常优于前驱AD期出现，此时Aβ和p-tau导致的神经元损伤和轻度认知障碍（MCI）达到高峰。大多数AD病例在神经元损伤不可逆时才被诊断。因此，鉴别MCI病因是临床医生面临的挑战。血液生物标志物作为预筛查工具受到广泛研究，而血浆细胞外囊泡（pEV）作为AD早期生物标志物的新来源也颇受关注。为了确定与前驱期AD相关的外泌体蛋白质组学特征，作者对一组早发性MCI(EOMCI)患者进行了一项横断面研究，使用Olink蛋白质组学的多重PEA技术在pEV、脑脊液(CSF)和血浆样本中测量了184种生物标志物（Olink Inflammation and Neurology panels）（下图 ）。
实验设计思路
已确诊为淀粉样病变的EOMCI患者的pEV中的蛋白质与CSF中的p-tau181水平、脑室容积变化、脑内高强度信号和简易精神状态检查评分相关。 炎症EV蛋白可区分EOMCI Aẞ(+)和Aẞ(-)患者（下图）。 循环外泌体可能先于原始血浆获得AD的病理蛋白质特征，从而成为在AD发展最早阶段识别受试者的潜在生物标志物。
疾病严重程度、治疗结果和无进展生存期的生物标志物应用
COVID-19中EVs的蛋白质组学特征与疾病严重程度
Journal of Extracellular Vesicles （IF=25.8）
由新型冠状病毒SARS-CoV-2引起的2019年冠状病毒病（COVID-19）已引发一场全球大流行。对其发病机制的深入理解将极大改善患者的治疗结果。文章中作者比较了84名感染SARS-CoV-2 且病情严重程度不同的住院患者的循环大细胞外囊泡(EV)和小细胞外囊泡(EV)中的炎症和心血管疾病相关的蛋白质含量（使用Olink Inflammatory、Cardiovascular II和III panels）。
研究结果
在EVs中显著富集了促炎症、促凝血、免疫调节和组织重塑的蛋白质特征，这些特征明显区分了有症状的COVID-19患者与匹配的合并症未感染对照组，并从中度疾病患者中区分出重症患者(下图)。
EN-RAGE、其次是TF和IL-18R1，与疾病严重程度和住院时间的关联最强。
COVID-19患者的EVs诱导肺微血管内皮细胞凋亡的顺序与疾病严重程度有关。
对COVID-19患者的循环小细胞外囊泡（SEVs）进行邻位延伸分析（PEA）。使用了未感染对照组（n = 21）、无症状组（n = 9）、中度-无需氧气组（n = 15）、中度-需氧气组（n = 15）和重症组（n = 15）患者的EDTA血浆，通过Olink的多重PEA平台比较SEVs中与炎症和心血管疾病相关的蛋白质货物
血浆EV蛋白组应用于转移性尿路上皮癌预后
由SYND-1、TNFSF13、FGF-BP1、TFPI-2、GZMH、ABL1和ERBB3组成的蛋白质特征，推测与转移性尿路上皮癌（mUC）的无进展生存期（PFS）相关（下图）。
发现了与最佳治疗反应相关的EV蛋白质特征，其中包括FR-alpha、TLR 3、TRAIL和FASLG。
机器学习分类算法还识别了PFS或最佳治疗反应特征中的几种标记。
参考文献：
1. Verwer MC, et al. Comparison of cardiovascular biomarker expression in extracellular vesicles, plasma and carotid plaque for the prediction of MACE in CEA patients. Scientific Reports (2023).
2. Hyland M, et al. Pro-Inflammatory Priming of Umbilical Cord Mesenchymal Stromal Cells Alters the Protein Cargo of Their Extracellular Vesicles. Cells (2020).
3. Cano A,et al. Plasma extracellular vesicles reveal early molecular differences in amyloid positive patients with early-onset mild cognitive impairment. Nanobiotechnology (2023).
4. Krishnamachary B, et al. Extracellular vesicle-mediated endothelial apoptosis and EV-associated proteins correlate with COVID-19 disease severity. Journal of Extracellular Vesicles (2021).
推荐阅读
咨询热线：17702139967
邮箱：market@shbio.com
发现“分享”和“赞”了吗，戳我看看吧
