利用剥离的等离子体胞外囊泡改进液体活检技术

《ACS Applied Nano Materials》：Improved Liquid Biopsy Using Peeled-Off Plasma Extracellular Vesicles

外泌体蛋白角膜去除后表面标志物分析及机器学习诊断性能提升研究。采用胰蛋白酶处理去除蛋白角膜，通过表面增强拉曼散射结合PCA、t-SNE和CNN模型，发现去除蛋白角膜使肺癌诊断准确率从64%提升至95%，平均提升11%。表明蛋白角膜去除可增强外泌体液体活检的生物标志物分辨率。

　　

细胞外囊泡（EVs）因具有稳定性以及能够反映其来源细胞的分子特征，已成为液体活检中很有前景的生物标志物。然而，当这些囊泡进入血液后，会包裹上一层血浆蛋白，这可能会掩盖其表面标志物，从而限制了它们的诊断价值。本研究的目的是证明去除血浆蛋白层（PC）能够显著提升基于EV的检测方法的临床诊断性能。研究人员对健康对照组和肺癌患者的血浆来源EVs进行胰蛋白酶处理，以去除血浆蛋白层，从而获得“去壳”的EVs。随后利用表面增强拉曼散射技术分析了这些去壳EVs和未经处理的EVs的表面分子特征。共收集并分析了10,000个拉曼光谱数据，并应用了多种机器学习模型进行评估。结果显示，去除血浆蛋白层后，诊断分类的准确性得到了显著提高：主成分分析方法的准确率从64%提升到76%，t分布随机邻域嵌入方法的准确率从68%提升到84%，卷积神经网络的准确率从90%提升到95%，平均性能提升幅度为11±5.57%。这些结果表明，去除血浆蛋白层有助于提高生物意义上的差异分辨能力，从而提升基于EV的液体活检在早期癌症检测中的准确性。