數字PCR—外泌體相關腫瘤分子標志物篩查

近幾年外泌體研究的熱度以及文章數量一直居高不下。人體幾乎所有類型的細胞都能分泌外泌體，它是一種直徑為 30～150 nm 的小囊泡，外泌體廣泛存在并分布于各種體液中，攜帶多種蛋白質、RNA成分（編碼RNA、非編碼RNA）和脂類物質等。外泌體作為重要的傳遞信號分子，形成了一種全新的細胞間信息傳遞系統，參與免疫應答、細胞遷移、細胞分化、腫瘤侵襲、促血管新生等生理過程，與多種疾病的發生和進程密切相關。

目前，越來越多的研究人員將外泌體與轉化醫學聯系起來，特別是在液體活檢方面，外泌體的研究將會為疾病的診斷與治療帶來重大改變。

由于外泌體的來源、結構和內含物等特性，研究人員可以從體液中獲取外泌體作為早期疾病診斷的依據以及評估藥物治療效果。外泌體用于液體活檢具有很大優勢，一方面，外泌體比CTC或循環cfDNA能更早診斷出癌癥，CTC和cfDNA只有在癌癥發展到一定程度后才增多。另一方面，外泌體檢測還避免了傳統組織活檢對患者造成的不適及損傷。此外，幾乎所有體液均可作為活檢的生物材料，因此能夠保證外泌體來源。針對各種疾病的早期診斷方法將也有望投入實際應用。

 
在一些分析中，研究人員發現，檢測體液中的外泌體，能鑒別出實體瘤特異的蛋白靶點，血清中的外泌體也帶有膠質母細胞瘤相關的miRNA和mRNA突變。此外，通過分析外泌體miRNA，研究人員找到了肝癌、肺癌、前列腺癌、結直腸癌等等一系列疾病的標志物，如下圖所示。
 

外泌體miRNA-1247-3p促進肝癌肺轉移

（Tumor-derived exosomal miR-1247-3p induces cancer-associated fibroblast activation to foster lung metastasis of liver cancer www. Nature communications）。

肺癌相關外泌體miRNA參與癌癥期間免疫系統的調控（The Potential Biomarkers and Immunological Effects of Tumor-Derived Exosomes in Lung Cancer. Front. Immunol.）

在外泌體中尋找腫瘤分子標志物，通常的研究思路如下：
 

在對篩選得到的差異分子進行再次驗證時，數字PCR憑借其一系列優勢獲得了廣泛的認可。

數字PCR可以提供比qPCR更精準的核酸定量，直接讀取陽性信號，通過泊松分布校正得到目標基因的絕對拷貝數。并具有檢測周期短，靈敏度和精確度高等特點。該技術是目前最適合用于體液樣品（如血液、尿液、糞便、痰液、胸腹水、腦脊液等）中痕量核酸標記物檢測的方法，數字PCR能夠有效對二代測序等實驗結果進行驗證。