《ACS Sensors》CRISPR技術測外泌體miRNA 有望成癌症血檢

撰文記者 劉馨香
日期2023-02-07
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《ACS Sensors》CRISPR技術測外泌體miRNA 有望成癌症血檢(圖:網路)
近(1)日,中國鄭州大學開發了一種易於使用、利用CRISPR基因編輯的技術,來檢測血漿外泌體(exosomes)中微量的癌症相關microRNA (miRNA),能高效率區分惡性和良性樣本,具有發展為癌症診斷和治療監測方法的臨床潛力。研究發表於《ACS Sensors》。

外泌體為細胞向外分泌的小囊泡,攜帶許多功能性生物分子,例如核酸、miRNA、mRNA、DNA、脂質和蛋白質。藉由瞭解外泌體,可以窺探原細胞的生理狀態。其中,異常的miRNA與癌症等多種疾病密切相關,可能是診斷癌症的潛在生物標記(biomarker)。

然而,由於外泌體中miRNA的含量極少,量測miRNA相當困難,又難以避免污染。

此研究中,研究團隊選用了CRISPR/Cas13a平台來檢測微量的癌症相關miRNA,此平台具有靈敏、可靠且有效的獨特RNase活性。團隊設計了一個CRISPR/Cas13a系統,此Cas13a透過RNA引導反式切割(trans-cleavage),可以切割螢光基團(fluorophore)和標記螢光淬滅的報告分子(quencher-labeled reporter molecule)。

團隊將此CRISPR/Cas13a系統裝入脂質體中,再透過脂質體與外泌體的膜融合,將CRISPR/Cas13a轉染到外泌體中,稱為MFS-CRISPR技術(mediated membrane fusion (MFS)-CRISPR)。當脂質體和外泌體融合在一起,兩方攜帶的物質就會相互作用;若外泌體存在目標miRNA序列,Cas13a蛋白會辨別並與目標miRNA結合,接著被活化並有效地切割報告分子,而產生一個螢光訊號。



在研究中,團隊以參與乳癌與多種疾病發展的miRNA-21為實驗對象。結果顯示,即使在含有許多相似序列的混合物中,此技術也能成功檢測miRNA-21,並具有高度靈敏度。

團隊也在健康人類和乳癌患者的細胞外泌體測試該方法,根據螢光強度檢測結果,兩組血漿樣本的miRNA-21表現確實具有顯著差異。

大多數的癌症診斷技術為侵入性的或是令人不舒服的,例如活體組織檢查(biopsy)、內視鏡檢查或乳房X光檢查。而透過血液樣本檢測,可能是一個不那麼令人討厭的選擇。

研究人員表示,MFS-CRISPR技術不僅靈敏度高,操作也簡單,有望實現透過血液樣本,更快、更容易地進行癌症診斷和監測。

參考資料:https://www.genengnews.com/crispr/crispr-tech-lights-up-cancer-biomarker-mirnas-in-plasma-exosomes/

(編譯/劉馨香)