科學(xué)家發(fā)現(xiàn)通用檢測方法 納米金識別癌癥DNA

• 2018年12月11日 FanTianQing來源：新浪新聞 1459 97
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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)通用檢測方法，納米金識別癌癥DNA。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)通用檢測方法，納米金識別癌癥DNA。

昆士蘭大學(xué)澳大利亞生物工程與納米技術(shù)研究所（（Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology，AIBN））的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的納米尺度的DNA特征，普遍存在于所有的癌癥中?；谶@一發(fā)現(xiàn)，研究人員開發(fā)了一種新技術(shù)，10分鐘內(nèi)就能將癌癥從任何組織類型（如血液或活檢）中迅速而容易地檢測出來。這項(xiàng)研究得到美國國家乳腺癌基金會（National Breast Cancer Foundation）的資助，研究成果于日前發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

AIBN研究人員、論文第一作者Abu Sina博士表示，“由于癌癥是一種極其復(fù)雜多變的疾病，很難找到一種所有癌癥都具有、但同于又有別于健康細(xì)胞的簡單特征?！?/p>

為解決這一問題，Sina博士和等人與AIBN聯(lián)合創(chuàng)始人Matt Trau教授及其研究組Laura Carrascosa博士從DNA甲基化的物理化學(xué)特征入手，共同致力于一種被稱作“循環(huán)游離DNA”的物質(zhì)。

據(jù)昆士蘭大學(xué)官網(wǎng)新聞稿提到，與健康細(xì)胞一樣，癌細(xì)胞也處于死亡和更新的過程中。當(dāng)癌細(xì)胞死亡時(shí)，它們會裂解并釋放包括DNA在內(nèi)的物質(zhì)，這些釋放出的DNA隨后會進(jìn)入血液循環(huán)。

實(shí)際上，從腫瘤上脫落并進(jìn)入外周血循環(huán)的癌細(xì)胞，即循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC），是癌癥的生物標(biāo)志物之一。基于CTC的液體活檢技術(shù)也是近年腫瘤研究、尤其是癌癥早期診斷的熱門領(lǐng)域，比如通過測序檢測血液中游離的DNA是否帶有腫瘤特異的相關(guān)突變。

Carrascosa博士說，“我們進(jìn)行了大量的研究，以確定是否有一些獨(dú)特的DNA特征只存在于癌癥中，而不存在于身體的其他部位。”

因此，研究團(tuán)隊(duì)研究了癌細(xì)胞和健康細(xì)胞基因組的表觀遺傳模式。換言之，他們尋找修飾DNA的甲基分子模式，這些甲基對細(xì)胞的功能很重要，它們是控制在特定時(shí)間點(diǎn)哪些基因開啟或關(guān)閉的信號。

在健康細(xì)胞的基因組中，DNA上的甲基基團(tuán)基本呈均勻分布。然而，AIBN研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在癌細(xì)胞的基因組中，大部分DNA片段上甲基基團(tuán)缺失，在某些特定的位置則有密集的甲基團(tuán)簇。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這種獨(dú)特的特征出現(xiàn)在他們檢測的每一種乳腺癌中，也出現(xiàn)在其他形式的癌癥中，包括前列腺癌、結(jié)腸直腸癌和淋巴瘤的游離DNA中。

“事實(shí)上，我們檢測到的每一個(gè)癌變DNA片段都具有這種高度可預(yù)測的模式?！盩rau教授表示，“這似乎是所有癌癥的一個(gè)普遍特征，這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在溶液中，這些密集的甲基團(tuán)簇會導(dǎo)致癌癥DNA片段折疊成三維納米結(jié)構(gòu)，而這些納米結(jié)構(gòu)非常喜歡黏附在黃金上。

利用這一點(diǎn)，研究人員設(shè)計(jì)了一種試驗(yàn)方法，使用金納米顆粒去檢測，根據(jù)這些癌癥DNA的三維納米結(jié)構(gòu)存在與否，金納米顆粒會顏色會出現(xiàn)相應(yīng)的變化。如果是腫瘤DNA顆粒接觸到納米金顆粒后，溶液顏色會呈紅色。

Trau教授說，“這發(fā)生在一滴血液中，你可以用眼睛發(fā)現(xiàn)它，就這么簡單?！?/p>

不過，該方法目前僅限于實(shí)驗(yàn)室中。目前為止，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在200個(gè)不同類型的人類癌癥和健康細(xì)胞樣本上測試了這項(xiàng)新技術(shù)。在一部分癌癥中，檢測的準(zhǔn)確率高達(dá)90%。

“它適用于組織來源的基因組DNA和血液來源的循環(huán)游離DNA?！盨ina博士說，這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)可能會改變癌癥診斷領(lǐng)域的游戲規(guī)則，雖然還不完美，但這是一個(gè)有希望的開始，而且隨著時(shí)間的推移會越來越好。

“當(dāng)然，我們還不知道它是不是適用于所有癌癥診斷，但它看起來真的很有趣，因?yàn)樗且环N非常簡單的癌癥通用標(biāo)記，而且是一種非常容易獲得、價(jià)格低廉的技術(shù)，不需要DNA測序等復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備?！盩rau教授表示。

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