近期，發(fā)表于《自然》子刊《Nature Communications》上的一項研究，為癌癥早期診斷帶來了令人眼前一亮的新方法。昆士蘭大學(xué)的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)，多種癌癥的癌細(xì)胞DNA都有一種特異性的結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種簡便診斷測試，有望成為普適性的癌癥早期診斷方法。

“癌癥是一類特別復(fù)雜、極其多變的疾病，因此很難找到一種所有癌癥共有、但又有別于健康細(xì)胞的簡單特征。”該研究的第一作者Abu Sina博士說。不過現(xiàn)在，他們找到了一種特征，幾乎可以滿足他們的要求。

從腫瘤上脫落并進入外周血循環(huán)的癌細(xì)胞（即循環(huán)腫瘤細(xì)胞，簡稱CTC）是癌癥的生物標(biāo)志物之一。伴隨著癌細(xì)胞分裂和死亡，細(xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)，包括DNA片段，被釋放出來，也會進入血液循環(huán)。基于CTC的液體活檢技術(shù)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。

有一些科學(xué)家想到，可以借助DNA在表觀遺傳學(xué)上的變化幫助癌癥診斷。在成熟細(xì)胞的DNA分子上，通常連著一些甲基基團，這種化學(xué)修飾可以調(diào)控基因的表達(dá)。而腫瘤DNA上的甲基化特征與來自健康組織的DNA不同。

AIBN的研究人員就從DNA甲基化的物理化學(xué)特征入手，找到了一種簡便的區(qū)分方法。健康細(xì)胞的基因組中，DNA上的甲基基團大致均勻分布。但癌細(xì)胞的基因組中情況就不一樣了，大部分DNA片段上甲基基團缺失，某些區(qū)域上則聚集著致密的甲基基團。研究人員檢查了多種癌癥的樣品，發(fā)現(xiàn)這種納米尺度的結(jié)構(gòu)特點在乳腺癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌和淋巴瘤等各類癌細(xì)胞DNA中都存在。

這種甲基基團分布的結(jié)構(gòu)特點造成一個結(jié)果：循環(huán)腫瘤DNA分子和健康細(xì)胞DNA分子在溶液中形成的3D折疊形態(tài)不同，進而與裸露金屬表面的吸附能力有差別。研究人員把來自外周血的DNA片段放入溶液，其中循環(huán)腫瘤DNA分子在致密甲基基團的影響下形成特殊的3D結(jié)構(gòu)，被金箔電極所吸附，從溶液中分離出來。測量金箔吸附DNA后的電化學(xué)特性是否改變，不到10分鐘就可以得出是否存在腫瘤DNA的分析結(jié)果。

接下來，研究人員開發(fā)了一種更直觀的檢測方法?！拔覀兝?a class="channel_keylink" target="_blank">納米金顆粒設(shè)計了一種簡便的測試方法，溶液內(nèi)存在腫瘤DNA形成的3D納米結(jié)構(gòu)時，會立刻變色?！崩ナ刻m大學(xué)的化學(xué)教授、AIBN的聯(lián)合創(chuàng)始人Matt Trau教授介紹。

在實驗室測試中，只消一滴血，得到少量經(jīng)純化的DNA就可以通過溶液顏色看到檢測結(jié)果。目前為止，研究人員已測試了200例腫瘤樣品和正常DNA樣品，在一部分癌癥類型中準(zhǔn)確率高達(dá)90%。

接下來，研究人員將評估這項技術(shù)應(yīng)用于更多類型的癌癥、癌癥的各個時期、不同體液的效果，以及在預(yù)后評估上的應(yīng)用。腫瘤以狡猾多變出名，癌癥發(fā)展方式多種多樣，是否所有腫瘤都有相同的甲基化模式還有待繼續(xù)驗證。并且，這種測試方法得到的結(jié)果只能告訴我們是不是有癌癥存在，還需要進一步分析才能確定癌癥的具體類型。不過，這項技術(shù)靈敏簡便又快捷，很有潛力成為一種癌癥早篩的替代方案。(生物谷Bioon.com）

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