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技術(shù)平臺

 核酸質(zhì)譜介紹 

基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)因日本島津公司的田中耕一“開(kāi)發(fā)了用于生物大分子質(zhì)譜分析的軟解吸電離方法”獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎而首次廣泛地走進(jìn)公眾視野。

TOF的原理是離子在電場(chǎng)作用下加速飛過(guò)飛行管道,根據到達檢測器的飛行時(shí)間不同而被檢測即測定離子的質(zhì)荷比與離子的飛行時(shí)間成正比 ,檢測離子。MALDI-TOF-MS具有靈敏度高、準確度高及分辨率高等特點(diǎn),為生命科學(xué)等領(lǐng)域提供了一種強有力的分析測試手段,并正扮演著(zhù)越來(lái)越重要的作用。

在臨床檢驗領(lǐng)域,MALDI-TOF MS主要用于臨床微生物鑒定、基因分型分析、生物標志物鑒定、病原體鑒定、質(zhì)譜成像等應用的發(fā)展,因為其靈敏度高、準確度高及分辨率高等特點(diǎn)越來(lái)越被臨床檢測領(lǐng)域所青睞。在核酸檢測這個(gè)細分領(lǐng)域,MALDI-TOF MS技術(shù)用于中等通量定性和定量的SNP及基因突變檢測,DNA甲基化的定量檢測及CNV檢測等。

其獨特的多重PCR技術(shù),穩定準確的結果,精準定量的能力,經(jīng)濟的檢測成本,使核酸質(zhì)譜在基因檢測領(lǐng)域具有極大的競爭力和廣闊的應用前景。隨著(zhù)臨床實(shí)驗室對核酸質(zhì)譜的了解和應用不斷的加深,未來(lái)該檢測平臺或可成為規范實(shí)驗室不可或缺的標準裝備。

DNA甲基化介紹

甲基化與腫瘤

DNA甲基化(DNA methylation)是指在DNA甲基化轉移酶(DNMT)催化下,以S-腺苷甲硫氨酸為甲基供體,將活性甲基轉移至DNA鏈中特定堿基上的化學(xué)修飾過(guò)程。哺乳動(dòng)物基因組中,DNA甲基化多發(fā)生在CpG二核苷酸中的胞嘧啶的5位碳原子。DNA甲基化是一種表觀(guān)(epigenetic)修飾,它在不改變DNA序列的情況下,對個(gè)體的生長(cháng)、發(fā)育、基因表達模式以及基因組的穩定性起到重要的調控作用,并且這種修飾在發(fā)育和細胞增殖的過(guò)程中是可以穩定傳遞的。近年來(lái)的大量研究表明,DNA異常甲基化與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、細胞癌變有著(zhù)密切的聯(lián)系。

DNA甲基化作為腫瘤生物標志物

DNA甲基化在腫瘤中的作用主要表現在以下幾個(gè)方面:一是甲基化的CpG島二核苷酸中的胞嘧啶以較高的頻率脫氨基變成胸腺嘧啶,造成基因突變;二是抑癌基因和DNA修復基因由于超甲基化而沉默;三是癌基因甲基化水平降低而活化;四是基因組總體甲基化水平降低使轉座子、重復序列活化導致染色體穩定性下降。這些因素是導致腫瘤發(fā)展、轉移、惡化最終導致患者死亡的重要原因。DNA總體甲基化水平(即甲基化譜)和特定基因甲基化程度改變可作為腫瘤診斷指標。

甲基化與腫瘤侵襲和轉移

DNA甲基化在腫瘤轉移過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用,如有研究發(fā)現了數個(gè)可以誘導EMT的轉錄因子,在正常細胞中它們表現為高甲基化水平因而其表達受到抑制,但在腫瘤細胞中它們的甲基化水平偏低而出現高表達。利用DNA甲基轉移酶(methyltransferase)抑制劑5-氮雜胞苷(5-aza-cytidine)處理MCF-7乳腺癌細胞,使其維持低甲基化狀態(tài),結果顯示與EMT過(guò)程相關(guān)的促細胞侵襲基因(pro-invasive EMT-associated gene)表達上調,細胞的侵襲能力和轉移能力增強。此類(lèi)研究結果值得我們深思,采用DNA甲基轉移酶抑制劑來(lái)治療腫瘤固然可能抑制原癌基因的表達,但也可能造成腫瘤細胞轉移播散增加的風(fēng)險

甲基化與腫瘤治療

腫瘤預防和治療的一個(gè)手段是通過(guò)去甲基化恢復某些關(guān)鍵的抑癌基因或DNA修復基因的活性,目前研究最多的是DNMTs抑制劑,它通過(guò)抑制DNMT活性以逆轉異常的DNA甲基化。第一個(gè)表型修飾藥物為5-azacytidine及其類(lèi)似物5-aza-2'-deoxycytidine(5-aza-CdR),這類(lèi)藥物已經(jīng)美國FDA批準用于白血病前骨髓增生異常綜合征的治療。5-aza-CdR是胞嘧啶的類(lèi)似物,在DNA復制過(guò)程中可以摻入到DNA鏈中,一方面它可以降低DNA接收甲基的能力,另一方面它抑制DNMT活性,導致DNA甲基化水平的降低。體外和體內試驗均表明,5-aza-CdR具有降低超甲基化的抑癌基因甲基化水平從而抑制腫瘤的能力,臨床表明應用5-aza-CdR可提高部分IV期小細胞肺癌患者生存率,但該藥也存在著(zhù)不可忽視的毒副作用(如特異性不強,不能針對某一特定抑癌基因進(jìn)行靶向治療;高劑量的5-aza-CdR可能誘發(fā)腫瘤的轉移),因此其在臨床上的應用受到了很大限制。也有研究表明,低劑量的As2O3可起到治療肝癌的目的。

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平臺優(yōu)勢介紹

1質(zhì)譜是分析領(lǐng)域檢測的金標準,精準核酸質(zhì)譜平臺,可保證數據的準確性

2物理參數通過(guò)直接測定得到,數據穩定,不會(huì )失真

3直接出結果,無(wú)需生信分析,數據更容易解讀

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