上海交大医学院吴玲玲副研究员Angew：流动多价磁界面用于肿瘤细胞外囊泡的高效分离和蛋白质组学分析

肿瘤细胞外囊泡（T-EVs）作为细胞间通讯载体，参与肿瘤发生、发展等众多过程，且广泛存在于多种体液中，被认为是理想的液体活检靶标。通过检测T-EVs上已知的蛋白标志物有助于进行癌症诊断、分型和治疗监测，及免疫治疗反应预测等。此外，T-EVs的蛋白质组学分析对发现新的肿瘤标志物及理解其生物学功能至关重要。然而，血浆中大量的非肿瘤源性囊泡和高丰度血浆蛋白对T-EVs的蛋白质分析提出了巨大挑战。但现有的T-EVs分离方法难以兼顾分离效率、选择性和通量等问题，阻碍了T-EVs的高灵敏检测和蛋白质组学分析。

近期，上海交通大学医学院分子医学研究院吴玲玲副研究员（点击查看介绍）发展了一种流动多价磁界面（FluidmagFace）微流控芯片，实现T-EVs的高效分离、高灵敏检测及蛋白质组学分析。其优势如下：1）通过流动增强多价及微流控增强传质的协同作用，提高分子识别效率，实现T-EVs高效分离；2）流动膜界面抗吸附性及流体剪切力，降低干扰物的吸附，提高检测灵敏度；3）基于磁场与流体场的界面可逆性，解决被捕获T-EVs的释放难题，便于下游蛋白质组学分析。

图1. FluidFaceMB制备及FluidmagFace-Chip工作原理图

基于前期开发的磁控可逆芯片制备方法（Adv. Sci. 2021, 2102070），在鱼骨芯片基底组装流动界面亲和磁珠（FluidFaceMBs）以形成FluidmagFace。基于FluidFaceMBs的流动多价识别，结合微流控流体调控，实现T-EVs的高效捕获。进一步，结合前期发展的双适体标记的酶联免疫吸附分析策略（PNAS 2022, 44, e2213236119）实现对T-EVs上PD-L1进行超灵敏检测，检测限低至10 EV/μL。在临床样本研究中，使用该芯片对20例癌症患者和11例健康受试者血浆样本进行了检测，可精准区分癌症患者和健康人。

图2. T-EVs的高效捕获和超灵敏检测

此外，基于芯片的可扩展性及可逆释放实现对T-EVs的高通量富集，显著降低了血浆中高丰度蛋白的干扰。通过质谱蛋白质组学分析，发现肿瘤病人与健康受试者中具有差异表达的EVs蛋白。FluidmagFace为细胞外囊泡等液体活检靶标的高效、高选择性分离，释放与下游分析提供了新平台。

图3. FluidmagFace-Chip高通量分离T-EVs用于蛋白质组学分析

该工作近期发表于Angewandte Chemie International Edition，上海交通大学医学院分子医学研究院吴玲玲副研究员为该论文的通讯作者，厦门大学博士研究生牛琪、苏州大学博士研究生陈远强、扬州大学舒韵副教授和上海交通大学医学院分子医学研究院黄志助理研究员为该论文的共同第一作者。该工作得到苏州大学丁鸿铭教授团队的合作支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

A Fluid Multivalent Magnetic Interface for High-Performance Isolation and Proteomic Profiling of Tumor-Derived Extracellular Vesicles

Qi Niu, Yun Shu, Yuanqiang Chen, Zhi Huang, Zhixian Yao, Xiaofeng Chen, Fanghe Lin, Jianzhou Feng, Chen Huang, Hua Wang, Hongming Ding, Chaoyong Yang, Lingling Wu

Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202215337

导师介绍

吴玲玲副研究员

吴玲玲，上海交通大学医学院分子医学研究院副研究员。2018年于武汉大学取得分析化学博士学位，2018年至2020年在上海交通大学医学院分子医学研究院杨朝勇教授课题组从事博士后研究，2020年7月起就职于上海交通大学医学院分子医学研究院。

研究方向是基于微流控的液体活检及单细胞空间组学分析。在相关领域以第一作者（含共同）/通讯（含共同）共发表论文18篇，包括Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., Chem. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Nano, Adv. Sci.等。获授权发明专利1项，参与撰写英文书籍。曾获得“上海市超级博士后”激励计划，上海市晨光计划，上海市启明星计划等。

http://www.yang-lab.com/index.html 

https://www.x-mol.com/university/faculty/360200 

微信公众号：杨朝勇课题组