溫敏性裂開型核酸適配體用於腫瘤免標記檢測

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腫瘤是威脅人類健康和生命的嚴重疾病，我國國家統計局發布的《中國統計年鑒2016》顯示，2015年全國城市居民和農村居民主要疾病死亡率的排名統計中惡性腫瘤疾病的死亡率分別為26.44%和23.22%，超過心臟病或腦血管疾病，成為第一位死因，嚴重降低了人們的生活質量和幸福指數。探索腫瘤檢測的新方法和新工具，對於實現腫瘤早期診斷、進而改善患者的治癒率和生存率具有重要意義。

核酸適配體（Aptamer）作為一種人工合成的「化學抗體」，能夠特異性的識別腫瘤相關標誌物和腫瘤細胞，具有親和力強、靶向性好、合成簡便、性質穩定等一系列優點，目前已被認可為新一代的分子識別探針，在腫瘤相關基礎研究中得到廣泛應用並展現出重要價值。其中，核酸適配體結合聚合酶鏈式反應技術（Apta–PCR）用於腫瘤細胞檢測具有分析快速、靈敏度高等優點，然而現今報道的 Apta–PCR 方法一般需要破壞細胞以獲得Aptamer片段進行PCR放大，不利於細胞的後續分析研究，或者需要對Aptamer進行特殊修飾，成本昂貴。

圖1. 基於裂開型 Aptamer 結合 PCR 技術用於腫瘤細胞的免標記高靈敏檢測原理示意圖

湖南大學分析化學國家重點實驗室的王柯敏教授課題組採用其之前發展的裂開型核酸適配體（Chem. Commun.,2016,52, 1482-1485;Chem. Commun.,2016,52, 1590-1593），利用其高效靶向細胞的能力及其溫度敏感的性質，可特異性識別靶腫瘤細胞並通過簡單溫和的調控溫度方式回收Aptamer片段，進一步結合PCR技術，建立一種免標記高靈敏檢測腫瘤細胞的新方法。如圖1所示，該split apt–PCR平台由split apt–a和split apt–b兩條裂開型Aptamer探針組成，其中一條探針即split apt–a探針由Aptamer主體和PCR引物兩部分構成，具備兩個特性：其一是能夠與另一條Aptamer 探針 split apt–b 形成裂開型Aptamer對，在特定的溫度下（4 ℃）特異性識別靶細胞，升高溫度（37 ℃）後，喪失靶細胞識別能力，進而從細胞表面脫離；其二是split apt–a兩端具備PCR引物序列結構，可通過PCR技術進行擴增放大，結合DNA嵌入染料SYBR Green I可實現目標物的免標記分析。實驗原理可簡述如下：split apt–a與split apt–b探針在冰上與分析物孵育一段時間後，離心，調控溫度至37 ℃，分離出 split apt–a探針，採用PCR技術進行擴增，經過SYBR Green I染色後進行熒光分析，實現腫瘤細胞的簡單免標記檢測。該設計不但成本低廉，而且通過溫度的控制實現Aptamer的特異性靶向和解離，手段簡單、溫和，不影響膜蛋白及細胞活性，為靶標後續分析提供了可能性。

該工作最近發表在Chemical Communications上，文章第一作者為湖南大學博士研究生湯進錄，通訊作者為石慧副教授和王柯敏教授。

該論文作者：Jinlu Tang, Xiaoxiao He, Yanli Lei, Hui Shi, Qiuping Guo, Jianbo Liu, Dinggeng He, Lv』an Yan and Kemin Wang

Temperature-responsive split aptamers coupled with polymerase chain reaction for label-free and sensitive detection of cancer cells

Chem. Commun.,2017,53, 11889-11892, DOI:10.1039/C7CC06218D

導師介紹

王柯敏

http://www.x-mol.com/university/faculty/10117

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