2016年02月18日 星期四 23:57:08

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10分鐘「全」癌症篩檢 表觀遺傳研究是否帶來癌症篩檢的聖杯

薛瀹熢 編譯

癌細胞擁有獨特的表關遺傳特徵 (圖片來源: 網路)

癌細胞擁有獨特的表觀遺傳特徵 (圖片來源: 網路)

來自澳洲University of Queensland的科學家研發出了透過分析血液中的獨特癌症DNA片段進行全癌症液體活檢快篩的技術,可於10分鐘內完成癌症篩檢。此結果於近(4)日發表於《Nature communications》。

研究人員在乳腺癌,前列腺癌和腸癌組織以及淋巴瘤細胞等樣本中發現了相同的奈米級DNA特徵。在他們的測試中,此方法可以在超過200種血液及組織樣本中達到90%的準確率。

研究中,科學家主要分析的是那些當細胞死亡後所釋出的DNA。這些游離DNA在血液中隨時可以見到,因為身體中的細胞隨時都在死亡與更新。利用游離DNA來偵測癌症並不是一個新穎的技術或想法,其實科學家已經嘗試分析游離DNA一段時間了。只不過這次團隊利用的是DNA上所攜帶的表觀遺傳記號(epigenetic markers)。

DNA上的表觀遺傳修飾包含了諸如甲基化等改變。透過將甲基連接上DNA,身體可以調控基因的表現,關閉或啟動特定基因,同時不影響原本的DNA。而細胞的這種表觀遺傳在分裂時也可以傳遞給子代細胞。而研究人員在調查癌細胞與正常細胞間的甲基化差異時,他們發現癌細胞擁有非常不同的表觀遺傳狀態。

在正常細胞中,甲基化會均勻分布於DNA上,然而在癌細胞內,研究人員發現甲基化表現極端的集中在某些特定的位址,在這些熱點周遭則沒有任何的甲基化。

在他們所研究的乳癌細胞內全都有表現出這種特殊甲基化的現象。後來,他們也在其他癌症種類中也發現了相同的DNA特徵,其中包含了淋巴瘤、結腸直腸癌和前列腺癌。

「看起來,這似乎是所有癌症的共同特徵。」研究的資深共同作者,Matt Trau教授表示。「這是一個即將開啟的新領域。」

而研究人員所開發出的檢驗方法則是透過DNA所表現出的3D結構。具有甲基化集中的DNA在純化完成後,置於水中會因為其甲基簇而表現出獨特的3D結構,而這樣的奈米級結構也很適合黃金粒子附著。因此,他們使用了奈米金粒子來測試癌症DNA。這些金粒子會在與DNA奈米結構結合後立刻改變顏色。

Trau表示,這樣的反應可以在僅僅一滴水的體積中發生。金粒子的顏色變化用肉眼就可以觀察的到。

此一結果是否意味著人們一直尋找的全癌症篩檢工具即將問世?對此, Matt Trau教授表示:「我們仍無法下定論,不過不論這是否就是癌症篩檢的聖杯,這樣的生物記號仍是癌症非常獨特而普適的特徵。」

「此外,」他補充。「此測試背後的技術相當簡單及便宜,甚至不需要實驗室級的DNA定序儀器。」

 

參考資料:

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07214-w

https://www.medicalnewstoday.com/articles/323898.php

 

 

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