基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱的结直肠腺瘤患者血清代谢组学研究

采用超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱结合主成分分析、正交偏最小二乘判别分析对46例结直肠腺瘤患者（年龄57.8 ± 10.7岁）和45例健康人（年龄54.4 ± 8.2岁）的血清样本进行分析,通过变量权重投影分析和火山图筛选结直肠腺瘤患者血清中的代谢标志物,利用受试者工作特征曲线（ROC）验证代谢标志物的诊断能力。结果表明,两组血清的代谢轮廓有显著差异,筛选并鉴定了20个生物标志物,涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸合成,花生四烯酸代谢、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、氨酰-tRNA合成、鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、色氨酸代谢,其生物标志物16-羟基棕榈酸、花生四烯酸、肌酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、α-亚麻酸、牛磺鹅脱氧胆酸、LysoPC（20∶3）的ROC曲线面积（AUC）均大于0.90,特异性与灵敏度较高,对于结直肠腺瘤筛查具有较高的诊断价值和临床应用潜力。研究结果可为基于代谢组学的结直肠腺瘤筛查提供参考资料。     

用于高度降解mRNA样本的非反转录基因表达量测定方法

许多生物样本(如石蜡包埋组织样本)中的mRNA易断裂为小片段,利用传统方法检测较困难。为了测定高度降解的mRNA,本研究针对待测mRNA短片段设计一对探针,当探针与待测模板杂交后,通过连接反应将两条探针5’与3’端相连,连接产物作为PCR扩增模板进行实时荧光定量检测,从而对待测mRNA进行定量测定。以人ACTB基因为待测靶标,通过测定不同浓度的待测靶标及与待测靶标序列不同的RNA片段,分别考察方法的灵敏度与特异性,并检测肺癌石蜡切片样本中ACTB基因的表达量,与传统的反转录定量PCR检测结果进行了对比。本方法的检出限为150 fmol/L,定量线性范围为150 fmol/L～300 pmol/L,并且具有良好的特异性。在对石蜡包埋组织样本中的基因表达量检测时,本方法扩增检测CT值比反转录实时定量PCR小,表明本方法更适合对高度降解的mRNA样本进行定量测定。     

结肠镜联合CEA、CA242鉴别结直肠息肉与癌变的效能研究

本文探讨了通过结肠镜评估病灶直径、病灶数量,联合癌胚抗原(CEA)、糖类抗原242(CA242)鉴别结直肠息肉与癌变的效能。选取2018年1月~2020年1月212例结直肠癌患者作为观察组,另选取同期收治的100例结直肠息肉患者作为对照组。比较两组患者的临床资料、病灶直径、病灶数量和CEA、CA242表达水平,发现将年龄、家族结直肠癌史等因素控制后,病灶直径、病灶数量、腺瘤性病灶、CEA、CA242表达仍与结直肠癌显著相关(P<0.05);各指标联合鉴别诊断结直肠癌的AUC为0.870,大于任一单一指标(P<0.05)。因此结肠镜下病灶直径、病灶数量、病理类型与CEA、CA242表达水平有关,均是结直肠癌发病的相关影响因素,联合检测各指标有望为诊断鉴别结直肠息肉与结直肠癌提供一个新途径。     

基于肠道微生物代谢产物的人结直肠癌诊断方法研究

建立气相色谱简单快速测定人粪便样品中短链脂肪酸( Short-chain fatty acids, SCFAs)的方法。粪便样品经1% HCl-75%乙醇溶液提取、高速离心,即用于GC测定。采用DB-FFAP毛细管柱(30 m ×0.25 mm ×0.25μm),升温程序洗脱(初始温度50℃保持1 min,以10℃/min升至190℃);气化室温度为250℃;载气(高纯氮)线速度为1.0 mL/min;分流比为50：1,采用氢火焰离子化检测器检测。经系统方法学验证,证实本方法简单灵敏、准确可靠。采用多元统计分析方法成功区分健康志愿者和结直肠癌患者。与健康志愿者相比,结直肠癌患者粪便中乙酸、丁酸降低较为明显,提示SCFAs特别是丁酸可成为结直肠癌诊断的潜在标志物。本方法可用于结直肠癌患者和健康志愿者粪便中SCFAs的快速测定,并有望成为一种快速筛查和诊断结直肠癌的方法。     

结直肠癌组织中K-ras基因突变的毛细管电泳检测

通过对PCR扩增的76例结直肠癌组织及癌旁正常组织DNA基因组共152个样本纯化变性后,采用毛细管电泳-激光诱导荧光检测(CE-LIF)结合单链构象多态性(SSCP)分析方法检测了人结直肠癌组织及癌旁正常组织中K-ras基因第12/13位密码子突变。所检测的76例结直肠癌患者中有30例患者存在基因突变,并对异常片段进行测序验证,测序证实以碱基G→A点突变为主。结果表明所建立的CE-LIF技术结合SSCP分析检测K-ras基因突变的方法高效、快速、灵敏、准确,适合于临床上大样本结直肠癌中K-ras基因突变分析,对选择抗结直肠癌药物有一定的指导作用。     

增强CT联合血清指标诊断结直肠癌的价值

本文探讨癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)、胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)及增强CT在结直肠癌中的联合诊断效果。选取100例结直肠癌患作为观察组,同时选取结直肠良性肿瘤患者60例作为对照组,检测血清CEA、CA19-9、IGFBP-3,同时给予增强CT检查。观察组血清CEA和CA19-9高于对照组(P<0.05),而IGFBP-3低于对照组(P<0.05);TNM分期Ⅲ~Ⅳ和Ⅰ~Ⅱ患者血清CEA、CA19-9和IGFBP-3差异比较有统计学意义(P<0.05);增强CT联合血清指标联合诊断灵敏性为89.00%、特异性为90.00%;增强CT诊断结直肠癌T分期、N分期与病理结果Kappa值分别为0.696和0.790(P<0.05)。CEA、CA19-9、IGFBP-3联合增强CT是一种具有较高效能的结直肠癌诊断方法。     

实时荧光聚合酶链式反应偶联高特异性核酸侵入反应检测单核苷酸多态性

建立了实时荧光聚合酶链式反应( PCR)偶联高特性核酸侵入反应检测单核苷酸多态性( SNP)的方法。优化了体系中flap核酸内切酶1(FEN1酶)和野生型检测探针等用量,确定了最佳反应条件,即FEN1酶用量为1.5 U,野生型检测探针用量为0.125μmol/L,0.5μmol/L Invader突变型检测探针,各0.25μmol/L通用野生型( VIC)和突变型( FAM)荧光共振转移发卡探针,显著降低了野生型样本和突变型样本背景信号,避免了背景信号对检测结果分型的干扰。采用本方法对编码乙醛脱氢酶2( ALDH2)基因ALDH2*2位点21例样本、细胞色素P4502C19基因CYP2C19*2和CYP2C19*3位点各19例样本进行分型检测,结果表明, AL-DH2*2位点GG纯合10例,GA杂合8例,AA纯合3例;CYP2C19*2位点GG纯合9例,GA杂合8例,AA纯合2例;CYP2C19*3位点GG纯合18例,GA杂合1例。使用焦磷酸测序进行验证,两种方法检测结果一致。本方法特异性好、操作简便、耗时短、成本低,可实现对SNP单管闭管无污染的分型检测。     

毛细管电泳-单链构象多态性分析检测K-ras基因突变

K ras癌基因的点突变在结直肠癌的发生起重要作用。以异丙醇为聚合反应链转移剂,水相法合成 特性粘度为0.70×10-3m3/kg,分子量为6.5×104的低粘度短链线性聚丙烯酰胺。以6%线性聚丙烯酰胺为 筛分介质,分离温度27℃,分离电压9kV为电泳条件,建立了检测K ras基因突变的毛细管电泳 单链构象多 态性方法。利用该方法检测36例结直肠癌患者肿瘤组织,发现12例K ras基因突变。结果表明:该方法具有 快速、高灵敏的优点,为大规模进行结直肠肿瘤的早期诊断提供了可靠方法。     

超高效液相色谱-串联质谱法测定人尿中8-羟基脱氧鸟苷的含量——对吸烟与结直肠癌相关性的探讨

取经预处理的人尿(0.5 mL),加入同位素内标,经固相萃取柱纯化和真空离心干燥后用水0.2 mL溶解残渣。采用超高效液相色谱-串联质谱法测定DNA氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHd G)的含量。按此法测定了65例正常人(吸烟及非吸烟者分别为21,44例)和61例直肠癌患者(吸收及非吸烟者分别为17,44例)尿液中8-OHd G的浓度水平。结果表明:吸烟正常人和吸烟结直肠癌患者的尿液8-OHd G浓度水平分别显著高于非吸烟正常人和非吸烟结直肠癌患者的;非吸烟结直肠癌患者和吸烟结直肠癌患者尿液8-OHd G浓度水平分别显著高于非吸烟正常人和吸烟正常人的。这表明吸烟作为一个风险因子,可能会促进DNA氧化损伤,进而诱导结直肠癌的发生。     

实时荧光等位基因特异性扩增法快速检测K-ras癌基因点突变

将荧光定量PCR技术与等位基因特异性扩增(Allele specific amplification, ASA)方法相结合, 发展了一种可以快速检测基因点突变的实时荧光等位基因特异性扩增(Real-time ASA)方法. 将该法用于检测K-ras癌基因第12位密码子发生的点突变, 分别采用针对其不同点突变方式(GAT, GTT, CGT)设计的突变型引物对待测样品进行ASA, 只有突变型样品能被顺利扩增出双链DNA产物, 该产物才能与双链DNA染料SYBR Green Ⅰ结合, 发出荧光信号从而被检测到. 用该法检测31例结肠癌组织中的K-ras癌基因点突变, 其中有15例样品检出为突变型. Real-time ASA法可检测到样品中含量为1/1000的突变型基因, 具有灵敏、快速、简便、安全、高通量和低成本等优点, 可望用于大量临床样本的点突变筛查.     

基于超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱的结直肠癌患者血清脂质组学研究

该研究采用超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱结合主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS－DA）对结直肠癌（CRC）患者和健康人的各50例血清样本进行脂质组学分析,通过P < 0.05和倍数变化 > 1.5或 < 0.67筛选组间差异脂质,利用受试者工作特征曲线（ROC）验证其诊断能力,为基于脂质组学的CRC筛查提供参考。结果表明,两组血清脂质谱存在明显差异,发现155种差异脂质,以磷脂酰胆碱（PC）和甘油三酯（TAG）为主,涉及磷脂酰胆碱代谢和甘油三酯代谢。筛选并鉴定9个脂质标志物,包括棕榈酰乙醇胺、棕榈酸、鞘氨醇、鞘磷脂（SM）d40∶3、SM d36∶0、TAG 58∶1、PC 34∶2、PC 36∶6、PC 38∶7,其ROC曲线面积（AUC）均大于0.80,特异性与灵敏度较高,对于CRC筛查具有较高的临床诊断价值和应用潜力。     

环介导扩增与石英晶体微天平快速检测核酸

建立环介导恒温扩增(LAMP)-石英晶体微天平(QCM)原位快速检测核酸的方法。将环介导恒温核酸扩增(LAMP)技术与石英晶体微天平(QCM)技术相结合,采用巯基化试剂分子组装方法,将LAMP反应体系中的4个引物之一固定于QCM电极上,在安装所述电极的QCM检测池中配置LAMP反应体系并进行环介导恒温核酸扩增,用QCM仪器在线原位检测频率变化,判断LAMP反应是否发生,进而判断体系中是否存在目标核酸特异基因。该方法检测核酸特异性强、灵敏度高,并且操作简便,有望发展成为快速筛查检测核酸的有效手段。     

基于核酸适配体快速可视化检测大田软海绵酸

基于核酸适配体对大田软海绵酸(OA)的特异性靶向功能及核酸适配体对纳米金(AuNPs)聚集特性的影响,构建了以未修饰的核酸适配体为检测探针的定量可视化检测体系。通过分子对接,阐明了所用适配体的活性口袋结构及关键结合位点碱基序列。加入目标物OA后,适配体与其特异性结合,AuNPs失去吸附的适配体而在盐的作用下聚集变色。对NaCl浓度、核酸适配体浓度、Mg2+浓度等条件进行了优化。在最优的条件下,15 min即可快速检出OA,体系吸光度比值(A650/A520)与OA浓度在0～1.4 ng/mL范围内呈线性关系(y=0.5073x+0.2024,R2=0.993),检出限(LOD)为35 pg/mL (S/N=3)。方法可作为高通量筛查OA样品的快速检测方法。     

污染水产去甲基化表观遗传毒性EGFP评价方法

pEGFP-C3质粒经过体外人工甲基化处理后,被转染进入HepG2细胞以构建重组细胞株．以5-AZA为阳性去甲基化毒物与重组细胞共培养,通过亚硫酸氢钠测序法定量检测EGFP基因启动子区甲基化状态,通过实时定量PCR检测EGFP基因表达,借助流式细胞术和荧光摄片定量检测共培养细胞的绿色荧光强度,在DNA甲基化、EGFP基因mRNA表达、GFP蛋白等多个层次研究5-AZA染毒处理与其去甲基化能力和荧光表达改变的响应关系．对天津污染水产的去甲基化能力进行了实际样品测试．结果表明,5-AZA与重组细胞的DNA甲基化、基因表达、蛋白产物变化之间存在显著关联,具有较低的检出浓度和良好的重复性．天津污染海域的水产去甲基化能力较强．本文初步建立了一种污染物去甲基化表观遗传毒性评价方法．     

基于超高效液相色谱-串联高分辨质谱的血清代谢组学用于探索区分结直肠腺瘤和结直肠癌的生物标志物

结直肠腺瘤（Colorectal adenoma,CA）发展成为结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是一个相对漫长而隐匿的过程,然而,目前仍缺乏微创且可靠的生物标志物来区分CA和CRC患者。该文采用超高效液相色谱-串联高分辨质谱（UHPLC-HRMS）技术结合多元统计分析方法对64例CA患者和84例CRC患者的血清样本进行代谢组学比较分析,结合P <0.05和倍数变化> 1.50或<0.67筛选两者的血清差异代谢物,并通过受试者工作特征曲线（ROC）分析考察其对CA和CRC的鉴别能力。同时利用差异代谢物的通路及富集分析初步探索CA癌变的代谢机制。结果表明,两组的血清代谢谱存在差异,据此筛选并鉴定获得66种组间差异代谢物,主要涉及不饱和脂肪酸的生物合成、嘌呤代谢、亚油酸代谢,提示其可能与CA癌变有关。此外,PC 36∶3、腺嘌呤、鞘氨醇、PC 18∶0、PC 20∶4标志物组合的ROC曲线下面积为0.941,对CA和CRC表现出良好的判别效能,可为CRC的临床早期预防提供有价值的参考。     

葡萄球菌肠毒素B基因的膜片电极支撑双层类脂膜核酸传感器的研究

本研究用膜片电极支撑双层类脂膜(BLMs)核酸传感器,检测葡萄球菌肠毒素B(SEB)基因。BLMs在膜片钳尖端形成后,传感器的检测电流大小和施加的电压成正比。通过在BLMs上固定针对SEB基因特异的直链十二烷烃链(0～273.65μg/L)修饰的单链寡核苷酸(C12-ssDNA)探针与膜片钳系统一同构建成膜片电极支撑BLMs核酸传感器。电流大小与探针的浓度呈正相关,线性回归方程I=5.49 2.94C;相关系数r=0.9962。SEB基因浓度在20～5000μg/L范围时,检测的电流信号与SEB基因浓度的自然对数呈负相关,线性回归方程I=1103.26-103.62lnC,相关系数r=0.9977;同时,核酸传感器有很好的特异性,与不产SEB的金葡菌属、其它食物中毒菌的基因组DNA和空白对照组反应无明显电信号响应。应用原子力显微镜对BLMs表面微观结构、ssDNA固定于BLMs上和BLMs上杂交洗脱后的表面微观结构进行观察。本研究构建的膜片电极支撑BLMs核酸传感器为SEB基因的检测提供了一种快速、灵敏、特异性强的方法。     

指数线性聚合酶链式反应法制备焦磷酸测序反应的单链模板

建立了一种简单的焦磷酸测序用单链模板制备方法,以包含SNP6位点一段78bp序列为对象,采用非热启动Taq酶进行指数线性PCR扩增,通过加入甘油、BSA等PCR增强剂增加反应的效率和特异性,设计反应液A和B处理PCR产物中干扰焦测序的限制性引物、未完全反应的产物、焦磷酸和dNTPs等杂质, 处理后1～2 μL PCR产物就可直接用于焦测序检测.测定了BRCA1基因中5个乳腺癌相关的SNP位点,获得的图谱无非特异性信号,测得序列与参考序列一致,能够进行SNP分析,表明本方法可以制备高质量焦测序单链模板,且使焦测序的成本显著降低,操作更为简便,减少了操作过程中样本间的交叉污染,有利于焦测序样品预处理的自动化.     

全血直接扩增结合焦磷酸测序法测定亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性

亚甲基四氢叶酸还原酶基因677C>T和1298A>C两个位点的多态性与临床常用抗肿瘤药物甲氨喋呤及氟尿嘧啶的作用密切相关,对这两个位点多态性的检测能指导临床合理用药。为进一步缩短检测时间,降低检测成本,本研究建立了基于全血直接PCR的焦测序检测方法,采用"HpH Buffer"直接扩增全血模板,仅需1μL全血样本即可对两个位点进行高效扩增。扩增产物经碱变性法制备单链模板后进行焦磷酸测序,经过条件优化,仅需5μL扩增产物和1μL微球即可完成高灵敏的焦测序反应。为验证方法的准确性,检测了12例临床样本,均能正确检测两个位点的基因多态性。本研究为临床基因多态性检测提供了一种操作简便,耗时短,成本低,准确度高的方法,本方法可用于指导甲氨喋呤和5-氟尿嘧啶的个体化用药。     

基于微流控芯片的荧光定量PCR法快速检测乙肝病毒核酸

提出了一种基于微流控荧光定量聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)的血液病毒快速检测新技术。采用3D打印技术制作了一种集气动阀和"树型"结构为一体的微流控芯片;运用Comsol软件对芯片导热性能进行了仿真;根据血站血液核酸检测工作中乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人类免缺陷病毒(HIV)三种病毒的筛查流程,结合高温控性能的微流控荧光定量PCR分析系统,在所设计微流控芯片上开展了血液样本中HBV的检测研究。实验结果表明,该芯片具有良好的温度均匀性和导热性,芯片上可实现血液样本中HBV的快速检测,其Ct值在37左右呈弱阳性。该技术与目前血液筛查使用的大型核酸检测系统相比,具有操作过程简单、所占空间小、检测效率高且试剂消耗量少的优点,进一步优化实验条件可实现多病毒核酸的并行检测。     

核酸适配体在癌症诊断中的研究进展

核酸适配体是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)从体外合成的寡核苷酸文库中筛选得到的短的寡核苷酸分子(ssDNA或RNA)。核酸适配体能够通过折叠成特定的空间结构与靶标分子进行特异性结合,与抗体相比,适配体具有高亲和力、易修饰、低成本、易于合成和低免疫原性等优势,可以针对细胞、蛋白质、组织、生长因子进行癌症生物标志物的研究。作为一种新的诊断方法,其在分子诊断领域具有广阔的应用前景。本文综述了近年来核酸适配体在肺癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌诊断中的应用研究,阐明了核酸适配体作为分子探针从细胞的检测到血清的检测所扮演的作用。