Isolation of bile-derived extracellular vesicles using size exclusion chromatography in patients with biliary diseases

Abstract

Gallengangsstenosen stellen aufgrund der verschiedenen zugrunde liegenden Erkrankungen sowohl maligner als auch benigner Ätiologie bis heute eine diagnostische Herausforderung dar. Aufgrund ihres bisher vielversprechenden experimentellen Einsatzes als Biomarker für u.a. das Cholangiokarzinom sind Extrazelluläre Vesikel (EVs) daher in den letzten Jahren von steigendem Interesse gewesen. Ihr Vorhandensein in verschiedenen Körperflüssigkeiten und ihre Fähigkeit zum Crosstalk zwischen Zellen macht sie sowohl für diagnostische als auch für therapeutische Ansätze interessant. Die Isolation von Gallen-EVs bleibt jedoch technisch schwierig, sodass ihr diagnostisches Potenzial bisher unausgeschöpft bleibt. Ziel dieser Studie war es, die Isolation von EVs aus Galle von Patienten mit Gallengangsstenosen unter Verwendung der „Size Exclusion Chromatography“ (SEC) zu etablieren. Die SEC gilt als schneller, einfacher und sauberer als die bisher meist verwendetet Ultrazentrifugation. Um das diagnostische Potenzial weiter zu bestimmen, wollten wir testen, ob die in den EVs befindliche miRNAs oder Proteine benigne von malignen Gallenstenosen unterscheiden können. Hierfür wurden EVs mittels SEC aus der Galle von Patienten mit PSC, CCA und Z.n. LTX isoliert und mittels Immunoblotting, Transmission Elektronmikroskopie und Nanoparticle Tracking Analysis charakterisiert. Anschließend wurden die EV-Fraktionen auf miRNA Marker getestet. Außerdem wurde die Proteinfraktion charakterisiert, um ihr Potential für eine Proteomanalyse einschätzen zu können. Insgesamt, konnten mittels SEC erfolgreich EVs aus Galle isoliert werden, mit Nachweis der typischen Größe, Morphologie und Oberflächenmarker. Des Weiteren konnten etablierte miRNA-Marker in den EVs nachgewiesen werden, was ein diagnostisches Potenzial bei der Differenzierung von unklaren Gallengansstenosen nahelegt.