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单个基因的表达可以通过DNA突变或RNA或蛋白质水平调控的变化而改变。表观遗传沉默是导致结直肠癌(CRC)基因失活的重要机制。对粪便中高甲基化癌1 (HIC1)基因启动子甲基化的分析显示，它对结肠腺瘤和癌具有高度特异性(98%)，但敏感性相当低(对腺瘤31%，对所有癌症42%)，这表明仅使用表观遗传标记物不足以筛查CRC，但需要结合遗传和表观遗传标记物才能在早期可靠地识别CRC。

使用稳定的DNA相对容易。隶属于马萨诸塞州马尔伯勒精确科学公司(Exact Sciences Corp.， Marlborough, MA)的科学家进行了一项研究，评估了一种用于CRC筛查的粪便DNA测试的新版本，该测试使用了一种vimentin甲基化标记物和另一种突变DY标记物加上未降解的DNA，样本包括44名CRC患者和122名正常对照组。该研究指出，仅对晚期癌症的敏感性为88%，特异性为82%，但对腺瘤不适用。此外，DNA突变检测成本不高，因为这些苛刻的突变检测不是自动化的，而且是劳动密集型的，筛查多个突变的成本很高。此外，癌基因和抑制基因的突变检测还包括:a)在不到一半的大腺瘤和癌中检测到这些基因的突变，b)在非肿瘤性组织中检测到基因突变，c)仅在部分肿瘤中发现突变，d)突变通常会导致许多其他基因的表达变化。

基于蛋白质的方法目前不适合筛查和早期诊断，因为蛋白质不特定于一种肿瘤或组织类型(如CEA)，它们对蛋白酶的敏感性，目前缺乏放大蛋白质的手段，多细胞生物中75%以上的预测蛋白质没有已知的功能，蛋白质丰度和活性之间并不总是直接相关，最重要的是，因为这些标记的检测往往意味着存在晚期肿瘤阶段。蛋白质在微创体液(如血液)中表达的动态范围可达10¹⁰．此外，mRNA水平并不一定与蛋白质表达相关。蛋白质芯片研究表明，蛋白质的表达大大超过RNA水平，只有翻译后修饰的蛋白质参与导致肿瘤发生的信号转导途径。目前还没有证据确凿的蛋白质检测在临床试验中被证明是结肠瘤变的敏感和特异指标，尤其是在早期阶段。最近，一项采用液相色谱(LC)-质谱(MS)的血清蛋白质组学研究以无偏的方式进行，未能区分大腺瘤(£1 cm)个体和正常个体。蛋白质组学研究是一个相对较新的学科，因此需要相当长的时间来识别和验证适合用作临床标记物的蛋白质，并解决偏倚和验证的问题。

另一方面，转录组mRNA方法在初步研究中显示出了检测腺瘤和结肠癌的高敏感性和特异性，但尚未进行随机、标准化、盲法的前瞻性临床研究来验证mRNA方法的优越性。

小的非编码蛋白质序列，17-27个核苷酸长稳定rna[微(mi) rna]的发现，为开发一种用于许多癌症早期诊断的非侵入性筛查测试开辟了机会。MiRNA的功能似乎调控发育、凋亡，特定的MiRNA在肿瘤发生中是必不可少的，可有效地对固体和液体肿瘤进行分类，并可作为癌基因或抑制基因。MiRNA基因经常出现在脆弱位点，杂合度丢失的最小区域，或共同断点区域的扩增，这意味着它们参与了癌变;它们有可能作为癌症诊断、预后和/或治疗反应的生物标志物。miRNA的表达谱在正常组织和肿瘤组织之间存在差异，这表明它们的表达谱比蛋白质编码信使(m)RNA基因的表达谱更准确地将相似的肿瘤类型聚在一起。与筛选大量的mRNA不同，少量的mirna被用于区分癌症和正常，并且与mRNA不同，粪便中的mirna在检测时基本保持完整和稳定。因此，mirna是开发可靠的结肠癌非侵入性诊断筛查的更好分子。dPCR-miRNA粪便筛查方法的创新之处在于多种方法的联合使用，例如:我免疫顺磁珠从恶劣的、非侵入性的粪便环境中捕获结肠子，其提取的脆弱的总小RNA在粪便排出后不久被商业试剂盒稳定，因此它不会片段化，然后在粪便样本中进行标准化的分析定量miRNA dpcr芯片分析，这既不需要劳动密集型，也不需要大量的样品制备，以开发一组少数稳定的mirna用于绝对定量诊断筛选早期散发性结肠癌(0-1期)，比市场上任何其他结肠癌筛查测试都更便宜，具有更高的敏感性和特异性。与筛选大量的信使(m)RNA不同，少量的mirna可用于区分癌症和非癌症状况，并且与mRNA不同，粪便中的mirna在检测时基本保持完整和稳定。因此，mirna是开发可靠的结肠癌非侵入性诊断筛查的更好分子，因为:a)细菌的存在大肠杆菌不妨碍用敏感技术如dPCR检测miRNA，并且b) miRNA在原发肿瘤或病变组织中的表达模式与在粪便样本中相同。