近日，我校生命科學學院分子識别與生物傳感研究中心李根喜教授團隊在國際著名學術期刊《Journal of the American Chemical Society》上以内封面論文的形式發表了題為“Molecular Characterization of Exosomes for Subtype-Based Diagnosis of Breast Cancer”的原創性研究論文。

乳腺癌是全球女性發病率、死亡率最高的惡性腫瘤，也是我國最值得關注的重大公共衛生問題之一。乳腺癌具有高度異質性，因此，在臨床上，精準分辨乳腺癌的亞型特征對乳腺癌患者的個性化治療和生存率提高至關重要。

   圖1基于乳腺癌細胞膜囊泡和外泌體同型識别的乳腺癌亞型分析和診斷新方法示意圖

為了更加全面地描述乳腺腫瘤的亞型特征，我校生科院李根喜、趙婧教授與南京醫科大學附屬江蘇省人民醫院殷詠梅教授合作，以富含原生腫瘤抗原的乳腺癌細胞膜囊泡為同型識别元件，通過靶向性獲取乳腺癌外泌體所攜帶的分子信息，提出了一種适用于乳腺癌亞型分析和診斷的電化學生物傳感方法（圖1）。在研究工作中，作者團隊首先詳細探究了乳腺癌細胞膜囊泡和外泌體之間的同型識别融合現象。以雌激素受體陽性的乳腺癌細胞MCF-7和三陰性乳腺癌細胞MDA-MB-231作為代表性的乳腺癌細胞膜囊泡和乳腺癌外泌體的來源，研究團隊發現：由乳腺癌細胞膜制備的仿生囊泡能夠準确地識别并融合具有相同亞型特征的乳腺癌外泌體；反之，由于表型差異，非同型的乳腺癌細胞膜囊泡和外泌體之間無法發生有效的相互作用。這些結果證實了富含原生腫瘤抗原的乳腺癌細胞膜囊泡可以作為識别元件，選擇性地靶向同型乳腺癌外泌體。

  圖2乳腺癌細胞膜囊泡和外泌體同型識别驅動的乳腺癌亞型分析和診斷方法的臨床應用

以此為基礎，作者團隊建立了一種以乳腺癌外泌體為分析對象的乳腺癌亞型分析和診斷新方法。該方法一方面借助乳腺癌細胞膜囊泡和外泌體之間的同型識别融合現象，選擇性地獲取乳腺癌外泌體的亞型特征；另一方面通過膜融合将核酸探針遞送至外泌體内部，通過驅動核酸組裝反應，測定内源RNA标志物的水平。通過采用具有良好靈敏性的電化學技術為主要信号采集手段，這種将同型識别和内源RNA标志物測定相結合的新方法可以分别實現MCF-7細胞和MDA-MB-231細胞來源外泌體的高選擇性和高靈敏性分析。更令人驚喜的是，當被用于臨床樣本分析時，該方法不僅可以準确識别和測定來自于不同亞型乳腺癌患者樣本中的乳腺癌外泌體，為乳腺腫瘤的亞型分析提供信息，而且輸出的電化學信号與疾病進展呈明顯的正相關性，可滿足乳腺癌分期診斷需求（圖2）。

上海大學為本論文的第一署名單位，青年教師曹亞和碩士研究生郁曉萌為論文共同第一作者，趙婧教授、殷詠梅教授和李根喜教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金的支持，在此表示感謝。

文章鍊接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00119