《Journal of Extracellular Biology》：Tissue-Specific Extracellular Vesicles Enriched From Circulation: Exploring the Liquid Biopsy Perspective
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这篇综述系统探讨了组织特异性细胞外囊泡（TS-EVs）作为液体活检工具的潜力与挑战。文章重点阐述了如何从复杂循环系统中富集携带特定组织来源信息的EVs（如靶向L1CAM+的神经元EVs），并分析了其在反映组织生理病理状态（如神经退行性疾病、癌症）中的应用前景。作者指出，尽管TS-EVs（如肝源ASGR1+EVs、胎盘源PLAP+/HLA-G+EVs）在生物标志物发现方面潜力巨大，但目前仍面临分离方法缺乏标准化、靶点特异性验证不足（如L1CAM在非神经组织也有表达）等关键挑战，未来需加强方法学验证和可重复性研究以推动临床转化。
细胞外囊泡概述
细胞外囊泡（EVs）是所有已知细胞释放的小型膜包被颗粒，存在于血液、唾液、尿液等多种体液中。它们作为细胞间通讯和信号传导的关键介质，在正常生理和病理条件下均发挥作用。EVs携带蛋白质、核酸、脂质等异质性分子货物，是其来源细胞表型状态的动态延伸，因此能从人体生物体液中轻松获取，成为极具信息量的微创生物标志物。
固体组织来源的EVs与循环系统中的EVs
直接从固体组织中分离EVs主要捕获组织细胞周围间隙中的EV亚群，这些间隙EVs保留了原生微环境的复杂性。而循环系统中的组织衍生EVs则代表了离开组织、分泌到生物体液中的那部分囊泡，它们反映了用于远端通讯的信号。局部组织EVs能捕获相邻正常细胞和病理细胞之间的差异，而循环EVs池整合了来自多个细胞和组织来源的贡献，使其成为远端细胞间通讯的有价值信息源，并可用作液体活检工具，尽管它们对组织特异性微环境的代表性较差。
循环系统中的EVs作为液体活检靶点
液体活检是指收集和分析体液作为早期疾病检测、监测疾病进展、评估治疗反应等的微创方法。EVs具有几个使其非常适合用于液体活检的特性：它们在血液中相对丰富，其脂质双层保护管腔内货物免于降解，并能穿越生物屏障。基于EVs的液体活检可以作为研究细胞状态的有价值工具。例如，EVs封装并传播循环肿瘤DNA，与细胞游离DNA（cfDNA）相比，能更轻松地检测到晚期癌症患者BRAF、KRAS和EGFR基因中的常见热点突变。
分析总EVs可以提供整个身体生理/病理变化的动态概述，但无法辨别信号的起源。为了检测通过EVs在循环中传递的组织分子信息，必须捕获组织和细胞特异性的EV亚群。分析单个EV亚群可以捕获可能被无关组分的信号所淹没的信息性分子。
循环系统中的组织特异性EVs
血液中EVs的丰度受多种生物和技术因素影响，变化很大。大多数循环EVs来源于血小板或巨核细胞，而来自其他细胞类型的EVs只占很小比例。通过利用EV表面组的异质性，可以从循环EV池中富集组织特异性EVs亚群。
表面标记物的作用
细胞表面受体可以被视为组织起源的“标签”。EVs的“表面组”可用于EV的识别、分类和分离。理论上，任何在TS-EVs表面独家或主要表达且在细胞外体液中缺乏可溶性对应物的蛋白质或细胞膜成分，都可用于基于免疫亲和力的EV捕获。但实际上，识别合适的靶标具有挑战性，因为EV表面组拓扑结构、膜蛋白化学计量比都会影响标记物的可靶向性。
神经源性EVs
神经系统（NS）EVs据报道通过维持和改善突触可塑性和神经传递参与认知功能。神经源性EVs已通过免疫亲和程序尝试富集，靶向神经元表面抗原，特别是神经细胞粘附分子（NCAM）和L1细胞粘附分子（L1CAM）。然而，L1CAM的特异性存在争议，因为它在造血细胞和转化的上皮细胞中也可检测到。其他研究使用了钠/钾转运ATP酶亚基α-3（ATP1A3）、生长相关蛋白43（GAP43）和神经连接蛋白3（NLGN3）的组合以及神经轴突蛋白-3（NRXN3）来免疫捕获神经元EVs。神经源性EVs已被用作神经元功能状态的生物标志物，并用于研究大脑的生理病理学，例如在阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）中。
除了神经元，也有努力从血液中富集其他神经细胞类型的循环EVs，如靶向谷氨酸天门冬氨酸转运蛋白（GLAST）的星形胶质细胞EVs、靶向跨膜蛋白119（TMEM119）的小胶质细胞EVs，以及靶向2‘,3’-环核苷酸3‘-磷酸二酯酶（CNPase蛋白）的少突胶质细胞EVs。
肝脏源性EVs
肝细胞占肝脏细胞组成的80%，是肝脏源性EVs的主要来源。肝脏EVs在生理状态下由肝细胞释放，但压力、损伤或病理条件会显著影响其数量和货物组成。去唾液酸糖蛋白受体1（ASGR1）等蛋白已被用作靶点从患者血浆中特异性分离肝脏源性EVs。蛋白质组学分析已鉴定出几种有潜力作为肝病诊断、预后和治疗监测生物标志物的候选物，如膜联蛋白A2（ANXA2）。
肺源性EVs
EVs可由肺细胞自然释放或响应刺激而释放。从支气管肺泡灌洗液（BALF）等肺特异性生物体液中收集的肺EVs是多种肺部病理的组成部分。肺组织EVs主要来自上皮细胞，但也有相当一部分来自内皮细胞、肺泡巨噬细胞和成纤维细胞。有报道使用呼出气冷凝物来富集肺源性EVs。
脂肪组织源性EVs
脂肪组织源性EVs可由成熟脂肪细胞、脂肪源性基质/干细胞等多种细胞释放。在人类中，富含脂肪细胞特异性蛋白如脂周蛋白A（PLIN1）和脂联素的循环EVs已在血浆中检测到，并与胰岛素抵抗和肥胖相关。脂肪细胞源性EVs已通过靶向脂肪酸结合蛋白4（FABP4）或使用五种蛋白质（CA3、STEAP4、FABP4、GGT5和CAMKIIα）的组合从循环中富集。
心脏源性EVs
心脏源性EVs可由心肌细胞、成纤维细胞等多种细胞类型释放。最近一项研究基于质谱法和蛋白质预测方法，鉴定并靶向Popeye结构域包含蛋白2（POPDC2）和胆碱能受体烟碱ε亚基（CHRNE）作为心肌细胞表面标记物，以促进从细胞、小鼠和人类系统的血液循环中免疫捕获心脏源性EVs。
胎盘源性EVs
胎盘源性EVs主要由合体滋养层直接释放到母体循环中。它们最近因其在胎儿-母体通讯、免疫调节以及作为妊娠相关疾病的生物标志物中的作用而引起兴趣。胎盘碱性磷酸酶（PLAP）和人类白细胞抗原G（HLA-G）等抗原已被报道作为富集胎盘EVs的推定靶点。
细菌源性EVs
革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌都会将EVs释放到细胞外环境中。细菌EVs已从人类粪便和血浆中特异性捕获，一些研究依赖脂多糖（LPS）和脂磷壁酸（LTA）来区分革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌EVs。
当前努力缺乏一致的验证
迄今为止，TS-EV研究子领域总体上缺乏方法学上的一致性，特别是在支持从生物体液中捕获过程的可靠性和特异性的验证方面。许多已发表文献未报告在TS-EV富集过程中使用同种型对照来评估特异性。
循环TS-EVs的富集和表征方法
基于免疫亲和力的捕获方法基于所选表面抗原与其配体之间的特异性结合。最广泛使用的方法使用针对EV表面蛋白的生物素化抗体，共价偶联到磁珠上。流动 cytometry（FC）可以帮助识别和分析EV亚群，包括其细胞起源的标记物。
表征EV货物有助于验证组织起源
高通量组学技术已被用于表征EV货物。EV总货物特征的性质取决于供体细胞的生理或病理状态。蛋白质组表征研究显示，大多数EV蛋白质是许多细胞类型所共有的，只有一小部分EV蛋白质组是细胞类型特异性的。
组织特异性EVs命名法的考虑
TS-EVs的命名法一直是该领域一个有争议的点。目前，作者根据起源组织或用于富集的标记物来指代从生物体液中分离的组织特异性或来源或富集的EVs。这两种命名法不应被视为同义词。我们建议，定义TS-EVs最有效的方法是根据用于富集特定亚群的靶向标记物。
TS-EVs验证的一般指南
TS-EV分离方法的性能可通过测量特异性、效率和一致性参数来评估。应使用同种型对照来验证特异性。可以通过将起始生物样本、捕获部分和耗尽的未结合部分进行比较来测量亲和分离的效率。技术一致性可以通过多次运行相同程序来解决。
结论：局限性与挑战
组织特异性EVs作为液体活检工具代表了转化医学内一个发展中的领域，提供了一种前沿方法来增强对疾病生物学的理解并推进精准医学范式。然而，将其转化为液体活检应用的一个主要限制是缺乏从复杂生物体液中富集和表征它们的标准化方法。
