来源于肿瘤的小细胞外囊泡(sEVs)含有大量的细胞信息，是一种能够用于非侵入性癌症诊断的生物标志物。然而，由于这些囊泡的丰度低且具有表型异质性，因此如何从临床样本中准确测量sEVs仍然是一项极具挑战性的难题。有鉴于此，华东师范大学张翠玲教授和鲜跃仲教授开发了一种聚合酶驱动的逻辑信号放大系统(PLSAS)，以用于sEV表面蛋白的高灵敏度检测和乳腺癌(BC)鉴定。

本文要点：

（1）实验引入了作为传感模块的适配体以特异性识别靶蛋白。通过改变输入DNA序列，研究者合理设计了两种聚合酶驱动的引物交换反应体系，以用于DNA逻辑计算。该方法可通过使用“or”和“and”逻辑自主靶向有限数量的靶标，进而导致荧光信号显著增加，并能够实现对sEV表面蛋白的特异性和超灵敏检测。

（2）随后，实验将粘蛋白1 (MUC1)和上皮细胞粘附分子(EpCAM)的表面蛋白作为模型蛋白以进行研究。当在“or”DNA逻辑系统中将MUC1或EpCAM蛋白作为单信号输入时，sEV的检出限分别为24和58粒/μL。此外，And逻辑方法则可同时检测sEV的MUC1和EpCAM蛋白，并显著降低sEV表型异质性的影响，进而区分多种乳腺细胞系的sEV来源，如MCF-7、MDA MB 231、SKBR3和MCF-10A。实验结果表明，该方法在血清学检测的阳性BC样本中具有很高的识别率(AUC为98.1%)，因此其在推进BC的早期诊断和预后评估等方面具有重要潜力。

Xinyu Hu. et al. Polymerase-Driven Logic Signal Amplification for the Detection of Small Extracellular Vesicle Surface Proteins and the Identification of Breast Cancer. Analytical Chemistry. 2023

DOI: 10.1021/acs.analchem.3c01080

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01080