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一项新的癌症检测技术,让早期筛查变得又便宜又好

时间:2018/12/06 10:00:00 来源:好奇心日报 编辑:黄大轮 转到手机版查看 www.jieju.cn

  澳大利亚昆士兰大学的研究人员开发了一项新的癌症检测技术,这项技术可能会让以后癌症的早期筛查变得更加廉价、方便、快捷。他们的研究成果发表在了 12 月 4 日的《自然·通讯》(Nature Communications)上。

  这项技术的原理基于癌症细胞 DNA 和正常细胞 DNA 结构上的差异,这一差异源于控制基因表达的 DNA 甲基化。

  我们知道,在健康体细胞的 DNA 中,能够有效编码的基因只占很小的一部分,为了在大量无需编码的 DNA 存在的情况下实现基因的精确表达,便有了 DNA 甲基化。所谓 DNA 甲基化就是在 DNA 甲基化转移酶(Dnmt)的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上的过程。这一过程会改变 DNA 的构象,使无需编码的 DNA 保持无表达活性的状态,而不会干扰正常基因的转录表达,从而实现基因的精确表达。

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  在癌症细胞中,DNA 甲基化则会出现异常:抑癌基因和 DNA 修复基因由于超甲基化而不再表达,癌症基因由于甲基化水平降低而活化。这样的结果就是,正常细胞的 DNA 上会遍布甲基官能团,而在癌症细胞的 DNA 则会更加“光滑”——甲基官能团只会聚集在几个特定的地方。结构上的差异,会使得两种细胞的 DNA 在溶液中呈现出明显不同的化学性质。基于这一点,在经过一系列的实验之后,昆士兰大学的研究团队开发出了一套简便的方法来检测癌细胞是否存在。

  当把正常细胞和癌症细胞的 DNA 加入含有纳米金的溶液的时候,由于两种 DNA 结构上的差异,它们会以不同的方式与纳米金结合,结果就是其中一种的溶液颜色会发生肉眼可见的变化:正常细胞的 DNA 加入之后,溶液会变为蓝色;而癌症细胞的 DNA 加入之后,溶液的颜色则保持不变,依然是粉红色。

  通过这个简单的显色反应,就能判断病人体内是否有癌细胞,而且整个过程只需要几分钟。这极大地降低了癌症初筛的成本和病人的痛苦——只需要一点血液就可以完成检测。而且由于包括乳腺癌、前列腺癌、直肠癌、淋巴瘤在内的多种癌症都存在 DNA 甲基化异常的情况,这一技术具有很好的通用性。

  目前,这项技术的敏感性大概是 90%,也就是说每 100 例癌症病例中,能检查出其中的 90 例,具有非常大的潜力作为癌症早期的筛查手段。

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  “这项技术一个主要优势就是价格非常便宜而且操作非常简便,所以很容易在诊所中应用。”参与这项研究的昆士兰大学的研究人员 Laura Carrascosa 在接受《卫报》采访时说。

  虽然这一检测手段不能准确地告诉医生肿瘤所在的位置或者大小,但是可以指导医生是否需要对病人进行进一步的检查。

  “这个检测手段可以和其他简单的检测结合起来组成一套有力的诊断工具,不仅可以告诉你是否患有癌症,也能判断癌症的类型和阶段。”Carrascosa 说。


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