iKEA————一种基于外泌体非侵入性检测肾移植排斥反应的新方法
图1：流程图
肾移植是终末期肾病的首选和最有效的治疗方法。尽管如此，肾移植的长期存活率仍然不是最理想的，因为移植患者最终会发生急性或慢性排斥反应。虽然组织活检仍然是诊断肾移植排斥反应的金标准，但其存在许多缺点，包括固有的检测风险、并发症和相对较高的成本。此外，组织病理学分析常常会受到医生读片和数据统计的误差。作为非侵入性的替代方法————血清肌酐（SCr）和尿蛋白检测是两种检测手段，但是它们对同种异体移植排斥反应缺乏敏感性和特异性。SCr的增加是肾损伤的晚期标志，并且往往不能反映组织病理学揭示的早期炎症过程。所以，目前亟待推动准确的无创生物标志物，实现对疾病活动的敏感、频繁和有效的监测并减少早期和晚期临床排斥反应。
细胞外囊泡（EVs），包括外泌体和微囊泡在内，能够被细胞自主积极地分泌到生物流体中。EV携带细胞中的分子成分，包括跨膜的和细胞内的蛋白质和核酸。越来越多的研究表明，EV可以反映亲本细胞的特性，数量丰富并具有结构的稳定性，这些囊泡可以可用作替代的生物标志物。EV已广泛应用于研究癌症检测；它们往往反映总体肿瘤负荷和异质性，并能消除误差。此外，肿瘤来源EV的数量和分子表达谱与肿瘤负荷和治疗效果高度相关。
图2：T细胞来源的外泌体可进入尿液中并可被检测。
在本研究中，研究人员认为，尿液中的EV可以用来监测肾移植排斥反应。在肾同种异体移植的急性细胞排斥（ACR）期间，T细胞浸润肾小管并且与尿液形成过程形成对接；这就增加了T细胞来源的EV进入尿液的机会（图1、图2）。因此捕获T细胞特异性EV可以作为ACR的替代生物标志物。在本研究里，研究人员报道了一个基于EV的肾脏排斥反应诊断平台。他们设计了一个名为iKEA（整体肾外泌体测定法）的诊断方式，可以在尿液中检测T淋巴细胞来源的EV（uEVs）。研究人员采用磁性电化学策略进行电化学检测：T细胞特异性电化学免疫磁珠富集和电化学检测。结合磁珠富集和酶促信号放大，iKEA具有高灵敏度（〜104 EVs）和快速（2h）的特点，可以将检测系统实现为便携式设备。将iKEA应用于细胞培养和临床尿液样本，研究人员发现CD3是检测T细胞来源的uEV的有效标记物。在进一步的临床试验中，基于CD3的iKEA在检测组（30名患者）和验证组（14名患者）中的诊断准确率分别达到了91.1％和83.7％。iKEA作为一种非侵入性连续监测肾移植排异反应的有效工具，为临床医生提供可操作的信息以改善患者预后并减少肾移植并发症。
图3：iKEA检测病人尿液样本外泌体。
参考文献：Park J et al. Integrated Kidney Exosome Analysis for the Detection of Kidney Transplant Rejection. ACS Nano. 2017 Nov 28;11(11):11041-11046.
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