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全基因組5hmC高通量檢測技(jì )術,開啓疾病防治新(xīn)篇章
精(jīng)準醫(yī)學(xué)——開啓腫瘤精(jīng)準治療新(xīn)時代
2011年美國(guó)學(xué)界首先提出精(jīng)準醫(yī)療的概念,2015年美國(guó)啓動美國(guó)“精(jīng)準醫(yī)療計劃”,掀起了全球精(jīng)準醫(yī)學(xué)的熱潮,随後英國(guó)、日本等國(guó)紛紛響應成立專項研究,使其上升為(wèi)國(guó)家層面的研究戰略,在我國(guó),腫瘤精(jīng)準治療已被列為(wèi)國(guó)家“十三五”重大科(kē)研研究規劃項目之一。
衆多(duō)研究者緻力于臨床腫瘤與精(jīng)準治療的不斷探索。常見的如分(fēn)子靶向藥物(wù)的應用(yòng),通過對腫瘤患者的基因測序,根據驅動基因,選擇相應的靶向治療藥物(wù),從而提高惡性腫瘤的治療效果。
現階段基因測序主要為(wèi)基因突變檢測,在臨床方面主要應用(yòng)于晚期癌症患者的個體(tǐ)化用(yòng)藥指導,主要集中(zhōng)在EGFR、ALK、BRAF、BRCA等癌症靶向治療相關的基因突變檢測,在這一領域,基因突變檢測作(zuò)用(yòng)巨大,并且應用(yòng)前景十分(fēn)可(kě)觀,但是目前證實有(yǒu)明确的驅動基因突變的癌症隻占10%,絕大多(duō)數癌症的基因突變機理(lǐ)尚不明确,因此僅通過檢測基因突變來癌症早期檢測具(jù)有(yǒu)一定的局限性。癌症的發生除了突變的基因作(zuò)祟外,還需要環境等各種因素的協同作(zuò)用(yòng)及基因的表觀調控,這通常是一個長(cháng)期的動态過程。
表觀遺傳學(xué)檢測——腫瘤早期篩查新(xīn)手段
DNA是存在于細胞核内的遺傳物(wù)質(zhì),它由4種堿基組成,不同的堿基序列組成DNA的遺傳信息。如果說一個樂曲有(yǒu)一個基本的樂譜,使用(yòng)有(yǒu)限的幾種音符來書寫,并通過将這些音符進行不同的排列,就譜成了不同樂曲,基因突變就可(kě)以比作(zuò)為(wèi)“樂譜”出錯,即堿基序列發生了錯誤;表觀遺傳修飾相當于“編曲”, 是對DNA表面上的一些蛋白或化學(xué)進行修飾,在不改變DNA序列的前提下影響基因最終的表達模式。
換言之,表觀遺傳修飾相當于人體(tǐ)第二道編碼。表觀遺傳學(xué)為(wèi)基于非基因序列改變所緻生理(lǐ)上基因表達水平的可(kě)遺傳變化,如DNA甲基化(5mC)羟甲基化(5hmC)、染色質(zhì)構象變化、組蛋白修飾、小(xiǎo)片段RNA和RNA修飾等。而近年來,越來越多(duō)的研究表明異常的表觀遺傳修飾會使基因錯誤地表達,引起代謝(xiè)紊亂和疾病甚至腫瘤的發生,通過目前公(gōng)認的液體(tǐ)活檢方式,檢測外周血中(zhōng)表觀遺傳标志(zhì)物(wù)可(kě)達到檢測癌症的目的。理(lǐ)論上,表觀遺傳學(xué)檢測能(néng)夠把所有(yǒu)的癌症都在早期檢測到,特别是有(yǒu)高度異質(zhì)性的肝癌,所以在癌症早篩和輔助診斷方面表觀遺傳學(xué)檢測有(yǒu)巨大的潛力且臨床前景明确。
5hmC——極具(jù)前景的表觀遺傳學(xué)腫瘤标志(zhì)物(wù)
肝癌患者在早期無明顯症狀,甚至患病後較長(cháng)時間毫無知覺,由于缺乏用(yòng)于早期診斷的靈敏特異的生物(wù)标志(zhì)物(wù),肝癌患者常常錯過最佳治療期,臨床預後差,一般就診時已到中(zhōng)晚期,甚至已向肺部等處轉移。目前運用(yòng)傳統檢測手法,如AFP在肝癌早期診斷中(zhōng)的價值十分(fēn)有(yǒu)限,有(yǒu)40%的早期肝癌患者無法被檢測出,這成為(wèi)影響我國(guó)肝癌死亡率的重要原因。因此,尋找新(xīn)型的、高效的肝癌早期篩查方式顯得尤為(wèi)重要。基于表觀遺傳學(xué)在癌症早期篩查方面的特性,(5hmC)高通量檢測技(jì )術的發明,為(wèi)解決這一問題帶來了新(xīn)的可(kě)能(néng)。