不一样的肿瘤标记物

　　

生物通报道：从上世纪30年代来，癌症的死亡率没有得到很大的改观。科学家们希望能通过从复杂的生物样本中分离鉴定出敏感特异的肿瘤特有的标记，来帮助肿瘤诊断，评估预后，评估肿瘤的分期，复发，药物靶位点等。这就是肿瘤标记物，肿瘤标记物首先是通过利用从肿瘤细胞中提取的单克隆抗体发现的。在获得抗血清后，通过免疫吸附去掉正常细胞，留下肿瘤特异性的抗原，筛选并评估这些候选物成为了寻找新的肿瘤标记物的经典方法。但是这种方面费时又耗力，因此寻找一个快速的评估大量潜在的肿瘤标记物方法十分必要。

人类发现的肿瘤标志物已有百余种，但临床常用的仅20多种，能用于大规模人群普查的肿瘤标志物更少。临床上肿瘤的高发生率和死亡率迫切需要新的早期诊断用的生物标志物和新的肿瘤标记物检测技术。

检测肿瘤生物标记物的纳米探针技术

来自浙江加州国际纳米技术研究院，纳奥生物公司的研究人员结合分子生物学和纳米技术，发现了一种能特异快速检测多种肿瘤血清生物标记物的纳米探针技术，能够大大提高肿瘤标记物检测灵敏度和有助于发现新的标记物。

这一技术结合了RNA干扰技术和纳米纤维技术，在国际上首先实现了小干扰RNA分子即RNAi的可视化细胞转运过程，产品通过纳米影像技术特异识别肿瘤细胞，并且还可以通过将具有抑制肿瘤细胞增殖作用的小RNA基因分子传输至肿瘤细胞内，达到治疗肿瘤的效果。

恶性肿瘤是严重危害人类生命和健康的常见病和多发病，据了解，在35～59岁年龄组中，恶性肿瘤居死因第一位，尽管化疗在恶性肿瘤的治疗中占有非常重要的地位，但是在临床实践中，结果往往不尽如人意。目前应用的抗肿瘤药物对至少约70%的患者疗效有限，20%～40%的患者甚至有可能接受了错误的药物治疗。这种手术、放疗、化疗“一刀切”的诊疗方法，在杀死癌症细胞的同时，在很大程度上也伤害了正常细胞，不仅疗效极低，还会恶化病情、降低病人免疫力，此前的技术不能精准分辨癌细胞，也极大地困扰着科研人员和临床医务工作者。

而最新的这一技术与其他同类技术相比，克服了细胞毒性大、不适合体内转染、适用范围小等缺点，在荧光的作用下，能够精确识别并摧毁癌细胞。而且可用于DNA, siRNA高效细胞转染，具有细胞毒性低，荧光示踪，耐血清，易靶向修饰，适合体内外转染等独特优势。

RNAi(RNA interference)即RNA干扰，自1998年Fire首次发现并命名转录后水平的基因静默后，经过短短近几年，RNAi的研究取得了巨大进展，被《Science》杂志评为2002年的十大科学成就之首。并荣获2006年诺贝尔奖。RNAi技术在抗肿瘤药物开发领域具有100亿美元市场，基因转染荧光试剂在RNAi载体技术上的突破对于实现其在制药领域应用具有开创性意义。

这一新技术能特异快速检测多种肿瘤血清生物标记物的纳米探针技术，能够大大提高肿瘤标记物检测灵敏度和有助于发现新的标记物。在不久的将来，该技术不仅能够应用于肿瘤早期诊断，同样能够应用于健康人体肿瘤临床审查过程。

新型蛋白肿瘤标记物

在科学家们寻找肿瘤标记物的最开始，利用的是基因表达谱方法，这种方法能同时分析成千上万个基因的表达水平，但是基因学的最终目标是功能，这却是在蛋白质水平上来体现的，因此只有在蛋白质水平上利用生物样本可以找到有效的可作为疾病标记物的候选蛋白，特别是在利用临床的血和尿的样本时才更有意义。

这种利用蛋白质组学研究技术对肿瘤进行研究，已经形成一个新的研究方向，即肿瘤蛋白质组学（Oncoproteomics）。肿瘤蛋白质组学研究相关技术包括：双相电泳(2DE)/多相层析蛋白分离技术(Multidimensional Chromotography)、质谱（Mass Spectrometry）、蛋白阵列/芯片（Protein Array/Chip)激光捕获显微切割(Laser Captured Microdissection)。可以分析：患者蛋白表达谱，肿瘤细胞蛋白指纹和体液中的抗体/蛋白。

其中体液（血液等）检测方向是样品体积要小和检测指标要多（反映的信息要量大），血液中有约二十种高丰度蛋白质，占总蛋白的90%，其它大多数种类蛋白丰度都较低，丰度高的（如白蛋白）和丰度低的蛋白浓度相差10个数量级，而往往是低丰度蛋白变化在疾病发生发展中中更有意义。

但是要获得低丰度蛋白，也不是一件容易的事情，如果要获得更高的分辩率，那么需要进行多次分离，这样血清和血浆中一些低丰度蛋白会丢失。

由于细胞或组织中的一些生物活性物质，如细胞分泌的一些活性物质，受体等表达量都非常低。按照一般电泳的上样量，这些小分子是根本看不到的，但如果单纯地增加上样量，细胞或组织中的大量表达的蛋白就会将其覆盖，而且上样量过大也会影响电泳结果。

一般收集低丰度蛋白是通过富集，富集的方法可以通过层析，如亲和层析，离子交换层析等方法，还可以通过利用样品等电点性质等方法将pH范围相近的蛋白质富集，但是这些过程也十分枯燥乏味，成本也不低。

来自伊丽莎白医院临床肿瘤科的研究人员就针对这一问题提出了一种解决方案，他们经过比对验证，发现利用磁珠亲和纯化方法来分离蛋白，与密度梯度离心等方法相比，能提高分离的纯度，减少血清中其它物质的干扰，降低污染，而且更重要的是不会丢失低丰度血清蛋白。

有些微珠体积小，操作不方便，一些科学家就选择用链亲和素磁珠富集生物素化的肽段。这样在除去上清液和清洗微珠的过程中就可以很轻易的用磁铁将磁珠固定，便于操作，不过对于纯的生物素化的多肽，此方法的检出限低于100 fmol。

另外还有科学家在磁珠上固定APBA（aminophenylboronic acid），通过硼羟基和糖蛋白中的反式1,2二醇结构发生可逆反应从而有效地富集糖蛋白，冲洗磁珠即可对样品进行除盐，且只需通过外加磁场就可以方便的去除磁珠。

（生物通：万纹）

参考文献：

Recent Pat Biotechnol. 2010 Feb 16.
Recent Patents on Imaging Nanoprobes for Brain Tumor Diagnosis and Therapy.