穩定性高的 exRNA 可望成為新一代生物標記

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美國國家衛生研究院(NIH)於 2013 年開始一項細胞外 RNA(extracellular RNA, exRNA)研究計畫,探討  exRNA 在人體內是否具有相似的訊息傳遞功能,以及它是否能作為人類疾病的診斷與治療的生物標記。科學家也在不同患者的血漿或血清樣本中檢測 exRNA,使其有望成為非侵入性的生物標記。然而,從血漿或血清中分離 exRNA 仍頗具挑戰性,因為 exRNA 穩定性低,使分離出來的 exRNA 豐度(abundance)也偏低。

近日,美國洛克菲勒大學(Rockefeller University)發明一套機器人液體處理系統,該系統不段改進測試血漿和血清樣品的製備和處理的過程,除了解決了長期存在的 exRNA 豐度低的問題,還比以前的方法更快,並且可以進行高通量篩選(high-throughput screening),該研究刊登於《Proceedings of the National Academy of Sciences》。

該研究團隊在二個月內,處理和分析了從 13 名健康受試者(男性 7 名,女性 6 名)收集的 312 份血液樣本。探討 exRNA 是否會隨著時間的推移保持穩定?因為對於生物標記來說,穩定性是不可或缺的,所以需要在長期臨床研究中進行常規監測。結果證實,來自受試者肌肉、神經內分泌和上皮細胞的循環 exRNA 在 2 個月內的組成和濃度方面保持一致。

除了證明新方法的速度和功效之外,該研究還檢驗了性別、食物攝入量和其他因素對受試者 exRNA 圖譜的影響,因為這些數據對於未來開發exRNA 檢測工具來說,具有相當重要的臨床參考價值。結果顯示,性別有輕微的影響,而其他因素,包括月經週期,並無顯著差異。

目前篩選 exRNA 的新方法仍然在實驗性的階段,而且成本很高。但是該研究第一作者 Klaas Max 研究員表示,定序技術通常每隔幾個月就會更便宜,更高效。可能在未來某個時刻,循環中 exRNA 的分離和分析可能成為一種經濟有效的定期監測重要生理變化的方法,並且可能應用於早期疾病檢測。

延伸閱讀:液態生物檢體國際權威齊聚一堂 2016 ELBA 會後報導

參考資料:
1. https://commonfund.nih.gov/exrna
2. https://www.rockefeller.edu/news/22832-troves-search-new-biomarkers-blood-borne-rna/
3. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 115 (23): E5334 DOI: 10.1073/pnas.1714397115
4. J Extracell Vesicles. 2015; 4: 10.3402/jev.v4.27493.

Photo credit:National Science Foundation on Visualhunt.com

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