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      技術平臺

       核酸質譜介紹 

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

      TOF的原理是離子在電場作用下加速飛過飛行管道,根據到達檢測器的飛行時間不同而被檢測即測定離子的質荷比與離子的飛行時間成正比 ,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,為生命科學等領域提供了一種強有力的分析測試手段,并正扮演著越來越重要的作用。

      在臨床檢驗領域,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、質譜成像等應用的發展,因為其靈敏度高、準確度高及分辨率高等特點越來越被臨床檢測領域所青睞。在核酸檢測這個細分領域,MALDI-TOF MS技術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,穩定準確的結果,精準定量的能力,經濟的檢測成本,使核酸質譜在基因檢測領域具有極大的競爭力和廣闊的應用前景。隨著臨床實驗室對核酸質譜的了解和應用不斷的加深,未來該檢測平臺或可成為規范實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修飾過程。哺乳動物基因組中,DNA甲基化多發生在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(epigenetic)修飾,它在不改變DNA序列的情況下,對個體的生長、發育、基因表達模式以及基因組的穩定性起到重要的調控作用,并且這種修飾在發育和細胞增殖的過程中是可以穩定傳遞的。近年來的大量研究表明,DNA異常甲基化與腫瘤的發生、發展、細胞癌變有著密切的聯系。

      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程中發揮著重要作用,如有研究發現了數個可以誘導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,結果顯示與EMT過程相關的促細胞侵襲基因(pro-invasive EMT-associated gene)表達上調,細胞的侵襲能力和轉移能力增強。此類研究結果值得我們深思,采用DNA甲基轉移酶抑制劑來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險

      甲基化與腫瘤治療

      腫瘤預防和治療的一個手段是通過去甲基化恢復某些關鍵的抑癌基因或DNA修復基因的活性,目前研究最多的是DNMTs抑制劑,它通過抑制DNMT活性以逆轉異常的DNA甲基化。第一個表型修飾藥物為5-azacytidine及其類似物5-aza-2'-deoxycytidine(5-aza-CdR),這類藥物已經美國FDA批準用于白血病前骨髓增生異常綜合征的治療。5-aza-CdR是胞嘧啶的類似物,在DNA復制過程中可以摻入到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行靶向治療;高劑量的5-aza-CdR可能誘發腫瘤的轉移),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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      平臺優勢介紹

      1質譜是分析領域檢測的金標準,精準核酸質譜平臺,可保證數據的準確性

      2物理參數通過直接測定得到,數據穩定,不會失真

      3直接出結果,無需生信分析,數據更容易解讀

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