毛細管電泳在癌癥診斷中的應用研究

張萌

（哈爾濱市醫藥工程學校，哈爾濱　150040）

毛細管電泳在癌癥診斷中的應用研究

張萌

（哈爾濱市醫藥工程學校，哈爾濱150040）

近年來癌癥已成為人類健康的第一大殺手，并且癌癥的發現經常發生在中晚期。如果早期階段能夠對癌癥進行檢測，能夠在早期進行診斷和治療，則可以避免許多人的死亡。在核酸層面上的分析，可以對早期的癌癥診斷作出準確的判斷。毛細管電泳（CE）具有高通量、快速、自動化程度高、樣品需求量小等優勢，在癌癥的早期診斷中具有很好的應用。本文將對以毛細管電泳為基礎的癌癥的早期診斷進行綜述。

毛細管電泳；癌癥；基因；診斷

0　引言

近年來癌癥已經成為世界第二致死率的疾病，因而受到廣泛的關注。雖然癌變機制非常復雜，但是分子研究已經表明，正常細胞的惡化依賴于大量復制腫瘤基因。Oncogenomics是一個較新的與癌癥突變相關的較新的基因系統，對人類基因組計劃起到了推動作用。病理學家和腫瘤學家認為，大量的DNA序列的改變，例如基因重排、突變、插入/刪除等，對癌癥的診斷和治療有著十分重要的意義。因此，在核酸水平上對癌癥的診斷分析是至關重要的。

1　毛細管電泳在癌癥診斷中的地位

目前，許多科學家致力于癌癥的早期診斷工作，很多分析技術應用于核酸水平上對癌癥的診斷分析。其中，毛細管電泳具有高效性、快速性、多樣性，CE樣品需求量少，同時可以和其他的分析儀器進行串聯使用等特點。因其具有上述優勢，并且可以滿足未來醫學檢驗快速、大量的要求，毫無疑問，CE會成為臨床診斷治療癌癥的重要技術之一。

2　毛細管電泳在癌癥診斷中的應用

近期發表的研究結果顯示：在一些腫瘤的分子診斷和預后方面，血清或血漿中環狀DNA含量變化具有一定的應用價值。目前，有若干種方法被應用于環狀DNA的定量，但各種定量方法的結果之間有很大差異。Sang等開發采用CZE-LIF定量分析血清中的環狀DNA的新技術。對比實時熒光PCR和CZE-LIF兩種方法以定量分析環狀DNA，對兩種方法的線性、日間和日內波動進行數據的對比與評估。實時熒光PCR精密度（日內和日間）分別為7.3%和14.92%；CZE-LIF精密度（日內和日間）分別為4.19%和6.91%，與實時熒光PCR對比更顯優越。實驗數據表明，兩種測試方法具備很好的相關性，CZE-LIF可迅速、高精度、高準確度地測定血清中的環狀DNA，能夠滿足臨床大量診斷樣品檢測的需要，具有廣泛的實用價值。

MTHFR的兩個單核苷酸多態性（SNPs）C677T和A1298C，被廣泛研究證實與各類腫瘤病變相關。Cheng等為同時檢測MTHFR基因的兩個SNPs，建立了一種簡單且高效的毛細管電泳方法。DNA樣品首先通過多重PCR擴增（標記熒光引物），接著進行單鏈構象多態性-毛細管電泳（SSCP-CE）分析。優化后的SSCP-CE，用于檢測急性淋巴細胞性白血病（ALL）病人和注意力障礙或多動癥（ADHD）病人MTHFR基因的兩個SNPs，基因分型所得結果用于評估急性淋巴細胞性白血病人治療后的注意力障礙或多動癥和急性淋巴細胞性白血病間的相關性。基因分型所得的數據與通過SSCP-CE+熒光引物多重PCR篩選出的MTHFR基因的兩個SNPs（A1298C和C677T）DNA測序結果一致，這表明人群中MTHFR的基因突變現象可以被SSCP-CE檢驗檢測。

在腫瘤發生過程中，P53基因的突變起著重要的作用。基因點的突變可以被聚合酶鏈式反應-單鏈構象多態性PCR-SSCP技術檢測。但是，傳統的平板聚丙烯凝膠電泳有諸如無法滿足臨床上大量樣品檢測的需要的許多不足。為此，Katsurahl等開發了可以檢測P53基因點突變的自動化的毛細管電泳-熒光檢測CE-FSSCP。P53基因的外顯子7含有4個肺癌組織樣本經分析顯示存在等位基因突變，244密碼子區存在一個堿基對的刪除和一個GGC被CGC替換，247-248密碼子區存在6個堿基對的刪除，260密碼子區存在一個堿基對的刪除，CE-SSCP有較大幾率應用于腫瘤發生過程中分子機制的研究、腫瘤的臨床DNA診斷及抗腫瘤藥物治療效果的評估。

Holimla等則以直接測序、變性梯度凝膠電泳DGGE和毛細管電泳-單鏈構象多態性CE-SSCP，檢測肺癌中未知的TP53突變，用以比較三種方法的靈敏度及優勢。試驗以20個已知的肺癌DNA樣品為樣本，檢測TP53基因的突變率，共計有17個樣品檢測到突變。直接測序檢測到12個（71%），DGGE檢測到15個（88%），CE-SSCP檢測到16個（94%）。在DGGE中未被檢測到的2個突變中，有一個是由于突變超出了DGGE篩選的序列區域范圍。研究顯示，在未知TP53突變的檢測上，CE-SSCP比DGGE檢測重復性高且更快速，是一種簡便、快速、有效的新檢測方法。

腦脊髓液中的LVV和VV-血衍嗎啡-7肽來源于血紅蛋白鏈。最近的研究證實，LVV和VV-血衍嗎啡-7肽相關的生物活性與后腦蓋小兒大腦窩腫瘤疾病相關，是其潛在的生物標志物。Zeccola等將毛細管電泳-質譜聯用技術CE-MS進行優化，并用于選擇性和特異性的測定腦脊髓液中的LVV和VV-血衍嗎啡-7肽。經過試驗正確率較高的生物分析法驗證，CE-MS的線性、準確率和精密度都在可接受范圍內。CE的微型化、色譜柱和梯度洗脫步驟的免除，使得僅需幾微升的腦脊髓液便可進行無數次的進樣檢測，不但大大節省了費用和時間還減少了脊髓液的用量。

3　毛細管電泳對核苷酸檢測的不足和展望

很多科學家對毛細管電泳表現出極大的興趣，特別是對DNA的分析。但是，在過去的30年中毛細管電泳技術仍然停留在實驗室中，并沒有進入臨床應用。毛細管電泳在核酸分析中具有以下五點限制。一、毛細管電泳在分析化學中是一種相對較新的分析技術。基于核酸分析的基因診斷技術是醫學與分子生物學的結合。很多研究者缺少專業的背景知識，限制了該領域的發展。二、在DNA分析中，利用毛細管電泳分析技術，靈敏度相對較低。因為DNA的紫外響應太低，傳統紫外檢測器的靈敏度較低。因此激光誘導熒光檢測吸引了很多研究者的注意，但是其需要對DNA進行標記。然而標記的過程耗時較長，過程繁瑣且染料大多都具有毒性，因此熒光測定法也不能廣泛應用。三、毛細管電泳技術仍然在發展，利用該技術對核酸進行分析的結果并不能廣泛應用于臨床。四、毛細管電泳使用的儀器和試劑都比較昂貴，實驗成本較高。五、毛細管電泳理論機制的研究還沒有明確、深入。

盡管毛細管電泳在核酸分析中具有限制性，但毛細管電泳技術所具有的快速、準確、高效性、檢測物用量少等特點也促使其不被其他分析方法所替代。毛細管電泳在核酸分析中仍然具有很強的優勢。相信隨著研究的深入，毛細管電泳將在臨床上得到普遍的應用。

4　結語

隨著癌癥早期治療手段的不斷多樣，癌癥初參考文獻：

期的治愈可能逐漸增大。如何能夠對癌癥做到早發現、早治療，成為當今科學界不斷追求的目標。目前，成型的癌癥檢測方法包括X光診斷、內窺鏡診斷、超聲波診斷、細胞學診斷、血液生化檢查診斷等，但這些檢查手段很難檢測到早期癌癥。毛細管電泳分析技術等針對核酸、蛋白質的檢測方法終將隨著科技水平的提高逐步完善，最終代替傳統的癌癥檢測方法，在癌癥形成初期將其診斷出來。

［1］ChengHuiling，CHIOUSS，LiaoYumei，etal.J ChromatograA［J］.2011.1218.：2114-2120.

［2］HOLMILA R，H，USGAFVEL-PURSIAINEN K.CancerDetectionandPrevention［J］.2006，30：1-6.

（編輯 馬海超）

Application of Capillary Electrophoresis（CE）in the Diagnosis of Cancer

ZHANG Meng
（Harbin Pharmaceutical and Engineering School，Harbin150040，China）

Cancer has become the first major killer ofhuman health in recent years.The discoveryofcancer often occurs in the middle and late stages.If early detection of cancer is possible，it can be diagnosed and treated in the early stages.Many human’s death will be avoided.In the nucleic acid level，it can make an accurate diagnosis of early cancer diagnosis. Capillary electrophoresis（CE）has the advantages of high throughput，fast speed，high degree of automation，low sample requirement，and has a good application in the early diagnosis of cancer.In this paper，the early diagnosis of cancer by capillaryelectrophoresis is reviewed.

capillaryelectrophoresis；cancer；gene；diagnosis

R917

B

1672-0601（2015）12-0088-02

2015-10-08

張萌（1989-），女，學士學位，助理講師。主要研究方向：自組裝介孔硅膠在手性藥物分離中的應用。