尿の安定化および正常化戦略は、尿中 EV 含有量の不偏分析に有利です

Scientific Reports volume 12、記事番号: 17663 (2022) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

尿は、非侵襲性の診断マーカーの理想的な供給源です。 いくつかの本質的および方法論的な問題が、リキッドバイオプシー基質としてのその可能性を最大限に引き出す障壁となっています。 血液とは異なり、尿濃度は栄養、水分補給、環境要因によって変化します。 尿には尿生殖管からのEVが豊富に含まれていますが、その保存、精製、正規化により、個人間および個人内の比較におけるEVサブセットの分析に偏りが生じる可能性があります。 本研究では、適切かつ実行可能な尿保存、少量の尿からタンパク質やRNAを回収するための最適な一段階EV精製法、尿中EV RNAの定量分析のための正規化法など、こうした偏りを軽減する方法を評価した。 超遠心分離、化学沈殿、および免疫親和性を使用して、冷凍または室温で最長 6 か月間保存された健康なドナーの尿から EV を単離しました。 粒子数やタンパク質含有量など、複数の尿生化学パラメータと EV パラメータを尿サンプル間で比較しました。 この目的のために、ナノ粒子追跡分析 (NTA) と、BCA、ELISA、および WB アッセイによるタンパク質評価が実行されました。 これらの測定値は、RT-PCR によって評価された選択された EV mRNA および miRNA の相対存在量と相関し、縦方向の尿サンプルにおける EV 含有量の変動を反映および補正する能力についてランク付けされました。 すべての精製方法により、わずか 1 ml の尿からの EV の回収と下流分析が可能になりました。 我々の発見は、室温での尿保存におけるEV RNAの長期安定性、ならびに尿中のEV含有量と、尿の正規化に最も一般的に使用されるクレアチニンではなく、総尿タンパク質やアルブミンなどの日常的に測定されるいくつかの生化学的特徴との優れた相関関係を強調している。 EV 分離株における mRNA と miRNA の比較評価により、特定の RNA、特に RNY4 および小型 miRNA パネルが明らかになり、そのレベルはサンプル間の EV 変動をよく反映しているため、分析後の EV RNA 含有量のノーマライザーとして有用であることが明らかになりました。 我々は、特定の状態や疾患のバイオマーカーとして尿中EVを使用する大規模な検証研究の設計にインプットを提供する、EVバイオマーカー研究の偏りのない読み出しと日常的な臨床サンプリングと診断のための現実的な尿処理および正規化ソリューションをいくつか説明します。

尿は、一連の臨床症状、特に腎疾患や損傷、泌尿生殖器癌などの泌尿器生殖管に影響を与える症状に対して、潜在的に貴重な診断マーカーの魅力的かつ適した供給源です。 さらに、尿バイオマーカーは、他のがん（乳がんや肺がんなど）、代謝および内分泌疾患（糖尿病など）、炎症状態（アテローム性動脈硬化症や変形性関節症など）、さらには神経変性疾患や精神神経疾患などの非泌尿器系の病態1,2に対しても潜在的な可能性を示しています。病気。 病気を診断するための尿検査の使用は古くから行われており（例：糖尿病患者のブドウ糖を味見したり、アリを誘引したりすることによって検出したり、「泡沫検査」によって腎疾患の指標としてアルブミンを検出したりする）、基礎的な要素であり続けている。 20 世紀から 21 世紀初頭にかけての調査医学3。 最新のオミクス技術の出現により、無数の尿成分が明らかになり、その定量的および質的変化は臨床分野で診断的および予測的価値を持つことが期待されています。

逆説的ですが、尿は、診断とモニタリングに長期的に使用できる、完全に非侵襲的なリキッドバイオプシーバイオマーカーの供給源として、まだ研究が進んでいません。 このパラドックスは、この生体液の特定の特徴と、バイオマーカー候補が検証および診断アッセイの実施という定量的な特権に移行することを依然として妨げている方法論的ハードルによるものです。