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外泌體（Exosome）是細胞經(jīng)過“內(nèi)吞-融合-外排”形成的一種直徑在30-150納米之間的圓形單層膜結(jié)構(gòu)細胞外小囊泡。這些微小的囊泡可以攜帶多種生物活性分子，如蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等，在細胞間進行物質(zhì)運輸和信息傳遞。它們不僅廣泛參與了細胞生理活動的調(diào)控，還在多種生命活動中扮演著關(guān)鍵角色。因此，檢測和分離具有特定功能的外泌體已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。

在這個領(lǐng)域中，外泌體特異性識別元件的篩選和開發(fā)顯得尤為重要。這些元件可以作為標簽，幫助我們準確地識別和分離出具有特定功能的外泌體。例如，有些識別元件可以與某些特定疾病相關(guān)的外泌體結(jié)合，這樣我們就可以通過這些元件的篩選來診斷和治療這些疾病。這種技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊，相信在未來會得到更加廣泛的研究和應(yīng)用。

近日，北京理工大學屈鋒教授團隊在外泌體囊泡的核酸適配體篩選方面取得了最新進展。他們提出了一種基于CE-SELEX的外泌體囊泡的核酸適配體篩選新策略，成功篩選到自然殺傷細胞外泌體囊泡的特異性核酸適配體。該方法對外泌體的樣品消耗量少、篩選周期短、且篩選獲得的核酸適配體具有良好的親和力和特異性，為完整外泌體囊泡核酸適配體的篩選提供新方向。

核酸適配體作為 “化學抗體” 和新型識別分子在生物分離、傳感檢測、醫(yī)學成像和藥物研發(fā)中的應(yīng)用日益增多。利用適配體對外泌體表面蛋白的特異性識別作用能夠?qū)崿F(xiàn)外泌體的分離和提取。基于CD63、MUC1或EpCAM等特異性蛋白適配體親和方法已被應(yīng)用于外泌體分離及提取研究，但適配體只能識別外泌體表面的特異性蛋白，其識別和捕捉效果的強弱取決于該蛋白在外泌體表面表達的含量。

對整個外泌體囊泡進行適配體的篩選，對于提高篩選的適配體的親和力和特異性、發(fā)現(xiàn)和鑒定外泌體未知表面蛋白標記物具有重要意義。完整外泌體囊泡的適配體篩選是目前面臨的技術(shù)難題。

毛細管電泳（Capillary electrophoresis, CE）作為一種微量分析技術(shù)，在囊泡類靶標的核酸適配體篩選中具有特殊優(yōu)勢：（1）無需引入固相介質(zhì)：核酸與靶標的結(jié)合在自由溶液中進行，并能夠?qū)崿F(xiàn)靶標-核酸復合物的高效分離和精準收集；（2）多尺度靶標：可以實現(xiàn)小分子、蛋白、細胞、病毒、細菌等多尺度靶標的核酸適配體高效篩選；（3）多篩選模式：能夠根據(jù)靶標特性選擇篩選模式，制定篩選策略；（4）高篩選效率：可在一次CE過程中實現(xiàn)復合物的收集及親和作用比較，且僅需1-4輪即可實現(xiàn)高特異性高親和力核酸適配體篩選。

圖片摘要，基于CE-SELEX的外泌體囊泡核酸適配體篩選過程

該團隊首次提出了一種基于CE-SELEX的三步進化增強型篩選策略，用于外泌體囊泡的高效適配體篩選。以自然殺傷細胞（NK）外泌體為目標物：首先以NK細胞外泌體表面的特異性蛋白（PRFI、Fasl）為靶標，進行第一輪和第三輪篩選，實現(xiàn)精準核酸序列收斂；以NK細胞外泌體為靶標，進行第二輪和第四輪篩選，實現(xiàn)親和力進化；以MSC外泌體為反篩靶標，實現(xiàn)特異性進化。采用此三步進化增強篩選策略，通過五輪篩選。獲得的適配體具有良好的親和力（KD為27.6 nM），和特異性（可以識別不同來源的外泌體）。

圖1 基于CE-SELEX的三步進化增強型篩選策略

圖2 核酸適配體對不同來源外泌體的特異性

參考文獻：Three-step evolutionary enhanced capillary electrophoresis-SELEX for aptamer selection of exosome vesicles.Talanta, 2023 Sep 14:267:125203.