Small Methods: 糖基化外泌体PD-L1定量方法促进发现其作为潜在肿瘤标志物

  1. 研究背景

外泌体PD-L1已被证明是癌症诊断和免疫治疗疗效预测的有效标志物;然而在癌症诊断中依据外泌体PD-L1水平判断,仍存在一定比例的假阳性和假阴性结果。研究表明,外泌体PD-L1蛋白存在较高的糖基化异质性;此外糖基化修饰在PD-L1/PD-1相互作用中起重要作用,可促进抑制CD8+ T细胞增殖。因此,与总外泌体PD-L1相比,糖基化外泌体PD-L1很可能是一种更可靠的癌症诊断和免疫治疗疗效预测的标志物。因此,准确定量糖基化外泌体PD-L1对于探索外泌体PD-L1在癌症诊断中的意义以及开发更有效的预测免疫治疗疗效的标志物具有重要意义。然而,糖蛋白检测主要依赖凝集素分析和质谱分析,通常需要从外泌体中纯化特定糖蛋白,难适用于大量临床样品;而代谢聚糖标记需要采用生物代谢,局限于活细胞分泌的外泌体检测,也难以应用于临床样品。因此,迫切需要开发一种可用于临床样品的糖基化外泌体PD-L1精准定量方法。

2. 文章概述

厦门大学宋彦龄教授团队发展了一种基于适体和凝集素双识别诱导的邻近连接反应,并结合荧光定量PCR的方法,用于精准定量糖基化外泌体PD-L1。该方法利用非代谢的凝集素(ConA)标记聚糖,利用亲和力不受糖基化修饰影响的适体标记PD-L1蛋白,通过双识别触发的邻位连接实现了免清洗、高灵敏、高选择性糖基化外泌体PD-L1精准定量。该方法对糖基化外泌体PD-L1的检测限为1.09 pg/mL;通过糖基化外泌体PD-L1水平可显著区分健康供体和癌症患者,灵敏度和特异性为100%。糖基化外泌体PD-L1首次被确定为一种可靠的肿瘤诊断生物标志物。该方法在揭示外泌体PD-L1糖基化的生物学意义以及将糖基化外泌体PD-L1转化为可靠的临床指标方面具有较大潜力。

图1. 糖基化外泌体PD-L1定量检测示意图

图2. 外泌体PD-L1蛋白及其聚糖的同时以及邻位识别表征。(A) 流式细胞术分析PD-L1-L适体的结合性能;(B)流式细胞术分析ConA-DNA-Cy5的结合性能;(C)激光扫描共聚焦显微镜表征适体和凝集素诱导的邻位连接。

图3. 糖基化外泌体PD-L1定量检测。(A)琼脂糖凝胶电泳分析邻位连接扩增产物;(B) 糖基化外泌体PD-L1浓度定量;(C)A375和MRC-5来源的糖基化外泌体PD-L1浓度定量;(D)糖基化/糖基化水平降低的A375外泌体PD-L1定量。

图4. 临床样品分析。(A)癌症患者和健康供体的糖基化外泌体PD-L1定量;(B)ROC分析癌症患者和健康供体的糖基化外泌体PD-L1水平;(C)基于适体的外泌体PD-L1定量方法示意图;(D)癌症患者和健康供体的外泌体PD-L1的定量结果。

论文信息:

Quantification-Promoted Discovery of Glycosylated Exosomal PD-L1 as a Potential Tumor Biomarker

Lin Zhu#, Yuanfeng Xu#, Siyin Kang, Bingqian Lin, Chi Zhang, Zhenlong You, Haoting Lin, Chaoyong Yang, Yanling Song*

Small Methods

DOI: 10.1002/smtd.202200549

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202200549