毛細(xì)管電泳在癌癥診斷中的應(yīng)用研究

張萌

（哈爾濱市醫(yī)藥工程學(xué)校，哈爾濱　150040）

毛細(xì)管電泳在癌癥診斷中的應(yīng)用研究

張萌

（哈爾濱市醫(yī)藥工程學(xué)校，哈爾濱150040）

近年來癌癥已成為人類健康的第一大殺手，并且癌癥的發(fā)現(xiàn)經(jīng)常發(fā)生在中晚期。如果早期階段能夠?qū)Π┌Y進(jìn)行檢測(cè)，能夠在早期進(jìn)行診斷和治療，則可以避免許多人的死亡。在核酸層面上的分析，可以對(duì)早期的癌癥診斷作出準(zhǔn)確的判斷。毛細(xì)管電泳（CE）具有高通量、快速、自動(dòng)化程度高、樣品需求量小等優(yōu)勢(shì)，在癌癥的早期診斷中具有很好的應(yīng)用。本文將對(duì)以毛細(xì)管電泳為基礎(chǔ)的癌癥的早期診斷進(jìn)行綜述。

毛細(xì)管電泳；癌癥；基因；診斷

0　引言

近年來癌癥已經(jīng)成為世界第二致死率的疾病，因而受到廣泛的關(guān)注。雖然癌變機(jī)制非常復(fù)雜，但是分子研究已經(jīng)表明，正常細(xì)胞的惡化依賴于大量復(fù)制腫瘤基因。Oncogenomics是一個(gè)較新的與癌癥突變相關(guān)的較新的基因系統(tǒng)，對(duì)人類基因組計(jì)劃起到了推動(dòng)作用。病理學(xué)家和腫瘤學(xué)家認(rèn)為，大量的DNA序列的改變，例如基因重排、突變、插入/刪除等，對(duì)癌癥的診斷和治療有著十分重要的意義。因此，在核酸水平上對(duì)癌癥的診斷分析是至關(guān)重要的。

1　毛細(xì)管電泳在癌癥診斷中的地位

目前，許多科學(xué)家致力于癌癥的早期診斷工作，很多分析技術(shù)應(yīng)用于核酸水平上對(duì)癌癥的診斷分析。其中，毛細(xì)管電泳具有高效性、快速性、多樣性，CE樣品需求量少，同時(shí)可以和其他的分析儀器進(jìn)行串聯(lián)使用等特點(diǎn)。因其具有上述優(yōu)勢(shì)，并且可以滿足未來醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)快速、大量的要求，毫無疑問，CE會(huì)成為臨床診斷治療癌癥的重要技術(shù)之一。

2　毛細(xì)管電泳在癌癥診斷中的應(yīng)用

近期發(fā)表的研究結(jié)果顯示：在一些腫瘤的分子診斷和預(yù)后方面，血清或血漿中環(huán)狀DNA含量變化具有一定的應(yīng)用價(jià)值。目前，有若干種方法被應(yīng)用于環(huán)狀DNA的定量，但各種定量方法的結(jié)果之間有很大差異。Sang等開發(fā)采用CZE-LIF定量分析血清中的環(huán)狀DNA的新技術(shù)。對(duì)比實(shí)時(shí)熒光PCR和CZE-LIF兩種方法以定量分析環(huán)狀DNA，對(duì)兩種方法的線性、日間和日內(nèi)波動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比與評(píng)估。實(shí)時(shí)熒光PCR精密度（日內(nèi)和日間）分別為7.3%和14.92%；CZE-LIF精密度（日內(nèi)和日間）分別為4.19%和6.91%，與實(shí)時(shí)熒光PCR對(duì)比更顯優(yōu)越。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，兩種測(cè)試方法具備很好的相關(guān)性，CZE-LIF可迅速、高精度、高準(zhǔn)確度地測(cè)定血清中的環(huán)狀DNA，能夠滿足臨床大量診斷樣品檢測(cè)的需要，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。

MTHFR的兩個(gè)單核苷酸多態(tài)性（SNPs）C677T和A1298C，被廣泛研究證實(shí)與各類腫瘤病變相關(guān)。Cheng等為同時(shí)檢測(cè)MTHFR基因的兩個(gè)SNPs，建立了一種簡(jiǎn)單且高效的毛細(xì)管電泳方法。DNA樣品首先通過多重PCR擴(kuò)增（標(biāo)記熒光引物），接著進(jìn)行單鏈構(gòu)象多態(tài)性-毛細(xì)管電泳（SSCP-CE）分析。優(yōu)化后的SSCP-CE，用于檢測(cè)急性淋巴細(xì)胞性白血?。ˋLL）病人和注意力障礙或多動(dòng)癥（ADHD）病人MTHFR基因的兩個(gè)SNPs，基因分型所得結(jié)果用于評(píng)估急性淋巴細(xì)胞性白血病人治療后的注意力障礙或多動(dòng)癥和急性淋巴細(xì)胞性白血病間的相關(guān)性。基因分型所得的數(shù)據(jù)與通過SSCP-CE+熒光引物多重PCR篩選出的MTHFR基因的兩個(gè)SNPs（A1298C和C677T）DNA測(cè)序結(jié)果一致，這表明人群中MTHFR的基因突變現(xiàn)象可以被SSCP-CE檢驗(yàn)檢測(cè)。

在腫瘤發(fā)生過程中，P53基因的突變起著重要的作用?；螯c(diǎn)的突變可以被聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-單鏈構(gòu)象多態(tài)性PCR-SSCP技術(shù)檢測(cè)。但是，傳統(tǒng)的平板聚丙烯凝膠電泳有諸如無法滿足臨床上大量樣品檢測(cè)的需要的許多不足。為此，Katsurahl等開發(fā)了可以檢測(cè)P53基因點(diǎn)突變的自動(dòng)化的毛細(xì)管電泳-熒光檢測(cè)CE-FSSCP。P53基因的外顯子7含有4個(gè)肺癌組織樣本經(jīng)分析顯示存在等位基因突變，244密碼子區(qū)存在一個(gè)堿基對(duì)的刪除和一個(gè)GGC被CGC替換，247-248密碼子區(qū)存在6個(gè)堿基對(duì)的刪除，260密碼子區(qū)存在一個(gè)堿基對(duì)的刪除，CE-SSCP有較大幾率應(yīng)用于腫瘤發(fā)生過程中分子機(jī)制的研究、腫瘤的臨床DNA診斷及抗腫瘤藥物治療效果的評(píng)估。

Holimla等則以直接測(cè)序、變性梯度凝膠電泳DGGE和毛細(xì)管電泳-單鏈構(gòu)象多態(tài)性CE-SSCP，檢測(cè)肺癌中未知的TP53突變，用以比較三種方法的靈敏度及優(yōu)勢(shì)。試驗(yàn)以20個(gè)已知的肺癌DNA樣品為樣本，檢測(cè)TP53基因的突變率，共計(jì)有17個(gè)樣品檢測(cè)到突變。直接測(cè)序檢測(cè)到12個(gè)（71%），DGGE檢測(cè)到15個(gè)（88%），CE-SSCP檢測(cè)到16個(gè)（94%）。在DGGE中未被檢測(cè)到的2個(gè)突變中，有一個(gè)是由于突變超出了DGGE篩選的序列區(qū)域范圍。研究顯示，在未知TP53突變的檢測(cè)上，CE-SSCP比DGGE檢測(cè)重復(fù)性高且更快速，是一種簡(jiǎn)便、快速、有效的新檢測(cè)方法。

腦脊髓液中的LVV和VV-血衍嗎啡-7肽來源于血紅蛋白鏈。最近的研究證實(shí)，LVV和VV-血衍嗎啡-7肽相關(guān)的生物活性與后腦蓋小兒大腦窩腫瘤疾病相關(guān)，是其潛在的生物標(biāo)志物。Zeccola等將毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)CE-MS進(jìn)行優(yōu)化，并用于選擇性和特異性的測(cè)定腦脊髓液中的LVV和VV-血衍嗎啡-7肽。經(jīng)過試驗(yàn)正確率較高的生物分析法驗(yàn)證，CE-MS的線性、準(zhǔn)確率和精密度都在可接受范圍內(nèi)。CE的微型化、色譜柱和梯度洗脫步驟的免除，使得僅需幾微升的腦脊髓液便可進(jìn)行無數(shù)次的進(jìn)樣檢測(cè)，不但大大節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間還減少了脊髓液的用量。

3　毛細(xì)管電泳對(duì)核苷酸檢測(cè)的不足和展望

很多科學(xué)家對(duì)毛細(xì)管電泳表現(xiàn)出極大的興趣，特別是對(duì)DNA的分析。但是，在過去的30年中毛細(xì)管電泳技術(shù)仍然停留在實(shí)驗(yàn)室中，并沒有進(jìn)入臨床應(yīng)用。毛細(xì)管電泳在核酸分析中具有以下五點(diǎn)限制。一、毛細(xì)管電泳在分析化學(xué)中是一種相對(duì)較新的分析技術(shù)?；诤怂岱治龅幕蛟\斷技術(shù)是醫(yī)學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合。很多研究者缺少專業(yè)的背景知識(shí)，限制了該領(lǐng)域的發(fā)展。二、在DNA分析中，利用毛細(xì)管電泳分析技術(shù)，靈敏度相對(duì)較低。因?yàn)镈NA的紫外響應(yīng)太低，傳統(tǒng)紫外檢測(cè)器的靈敏度較低。因此激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)吸引了很多研究者的注意，但是其需要對(duì)DNA進(jìn)行標(biāo)記。然而標(biāo)記的過程耗時(shí)較長(zhǎng)，過程繁瑣且染料大多都具有毒性，因此熒光測(cè)定法也不能廣泛應(yīng)用。三、毛細(xì)管電泳技術(shù)仍然在發(fā)展，利用該技術(shù)對(duì)核酸進(jìn)行分析的結(jié)果并不能廣泛應(yīng)用于臨床。四、毛細(xì)管電泳使用的儀器和試劑都比較昂貴，實(shí)驗(yàn)成本較高。五、毛細(xì)管電泳理論機(jī)制的研究還沒有明確、深入。

盡管毛細(xì)管電泳在核酸分析中具有限制性，但毛細(xì)管電泳技術(shù)所具有的快速、準(zhǔn)確、高效性、檢測(cè)物用量少等特點(diǎn)也促使其不被其他分析方法所替代。毛細(xì)管電泳在核酸分析中仍然具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。相信隨著研究的深入，毛細(xì)管電泳將在臨床上得到普遍的應(yīng)用。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著癌癥早期治療手段的不斷多樣，癌癥初參考文獻(xiàn)：

期的治愈可能逐漸增大。如何能夠?qū)Π┌Y做到早發(fā)現(xiàn)、早治療，成為當(dāng)今科學(xué)界不斷追求的目標(biāo)。目前，成型的癌癥檢測(cè)方法包括X光診斷、內(nèi)窺鏡診斷、超聲波診斷、細(xì)胞學(xué)診斷、血液生化檢查診斷等，但這些檢查手段很難檢測(cè)到早期癌癥。毛細(xì)管電泳分析技術(shù)等針對(duì)核酸、蛋白質(zhì)的檢測(cè)方法終將隨著科技水平的提高逐步完善，最終代替?zhèn)鹘y(tǒng)的癌癥檢測(cè)方法，在癌癥形成初期將其診斷出來。

［1］ChengHuiling，CHIOUSS，LiaoYumei，etal.J ChromatograA［J］.2011.1218.：2114-2120.

［2］HOLMILA R，H，USGAFVEL-PURSIAINEN K.CancerDetectionandPrevention［J］.2006，30：1-6.

（編輯 馬海超）

Application of Capillary Electrophoresis（CE）in the Diagnosis of Cancer

ZHANG Meng
（Harbin Pharmaceutical and Engineering School，Harbin150040，China）

Cancer has become the first major killer ofhuman health in recent years.The discoveryofcancer often occurs in the middle and late stages.If early detection of cancer is possible，it can be diagnosed and treated in the early stages.Many human’s death will be avoided.In the nucleic acid level，it can make an accurate diagnosis of early cancer diagnosis. Capillary electrophoresis（CE）has the advantages of high throughput，fast speed，high degree of automation，low sample requirement，and has a good application in the early diagnosis of cancer.In this paper，the early diagnosis of cancer by capillaryelectrophoresis is reviewed.

capillaryelectrophoresis；cancer；gene；diagnosis

R917

B

1672-0601（2015）12-0088-02

2015-10-08

張萌（1989-），女，學(xué)士學(xué)位，助理講師。主要研究方向：自組裝介孔硅膠在手性藥物分離中的應(yīng)用。