发现新的癌症标志物
来自麻省总医院癌症中心首席科学家:Daniel A. Haber教授是一位在癌症研究领域从事多年科研工作的科学家,他曾获得过多项癌症研究方面的新技术,比如高效地捕获肿瘤细胞的CTC芯片、少量细胞多层次图谱等。近期Haber教授又接连在Science,Nature,N Engl J Med等着名期刊上发表文章,解析癌症新技术。
Haber教授与螺旋生物科学(Helicos BioSciences)公司合作,发现一些有着高度重复性的DNA(卫星DNA(satelliteDNA))转录得到的非编码RNA能用于标记癌症,这为探索癌症的生物标记物提供了新的参考。这一研究成果公布在Science杂志上。
研究人员采用了一种新型数据基因表达分析方法,发现这种非编码RNA在小鼠和人的肿瘤中有着惊人的高度表达:在胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma)中的表达量要比在正常组织中高出大约40倍,在小鼠的结肠和肺肿瘤中的表达也有所增加。在人类胰腺肿瘤中的表达水平要比在健康胰腺组织中高大约21倍,而且研究人员还发现这种卫星DNA的转录产物在人的肺癌、肾癌、卵巢癌和前列腺癌中的表达水平有所增加,这表明这种非编码RNA的过度表达是几种不同类型上皮癌的一个关键特征。
这一研究说这种非编码RNA的过度表达可以作为探查癌症的一种有用的生物标记。
卫星DNA是一类高度重复序列DNA在介质氯化铯中作密度梯度离心,离心速度可以高达每分钟几万转;此时DNA分子将按其大小分布在离心管内不同密度的氯化铯介质中,小的分子处于上层,大的分子处于下层;从离心管外看,不同层面的DNA形成了不同的条带。根据荧光强度的分析,可以看到在一条主带以外还有一个或多个小的卫星带。这些在卫星带中的DNA即被称为卫星DNA,这种DNA的GC含量一般少于主带中的DNA,浮力密度也低。
另外近期Haber教授与强生(Johnson & Johnson)合作,通过验血检测癌细胞,这种方法可以避免给人造成痛苦的组织取样,并且可以比定期扫瞄更好地对患者进行监测,被称为是“液体切片”( liquid biopsy)。这一研究成果公布在Nature,N Engl J Med,以及Science-Translational Medicine上。
目前许多人是通过针刺切片法来诊断癌症。然而这种方法常常无法取得足够的样本,以确定哪些基因或途径控制肿瘤的生长。医生通常会先用药物或放射疗法治疗,两个月后做一个CT扫瞄以寻找肿瘤缩小的迹象。一些晚期患者只来得及尝试一种或两种治疗方法,因此快速有效的血液验癌法,可以给患者更多的选择。
而这一方法使用布满78000个细点的微型芯片进行检验,这些有如实验室玻片的芯片上的细点,就有如牙刷刷毛尖端的细点一般。细点上有能同癌细胞结合的抗体,当血液流过晶片时,癌细胞就会粘在细点上。当血液通过时,血细胞撞击毛刷,有如弹球机游戏,癌细胞被黏住,随着污渍扩大,研究人员可以对其进行计数和捕捉。
这种方法能在十亿个以上的细胞当中,找出一个单一的癌细胞,今后很有可能能应用到临床。