來源：學術經(jīng)緯

近期，發(fā)表于《自然》子刊《Nature Communications》上的一項研究，為癌癥早期診斷帶來了令人眼前一亮的新方法。昆士蘭大學的澳大利亞生物工程與納米技術研究所（Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology，AIBN）的研究人員發(fā)現(xiàn)，多種癌癥的癌細胞DNA都有一種特異性的結構，在此基礎上開發(fā)出的一種簡便診斷測試，有望成為普適性的癌癥早期診斷方法。

▲本研究的三位作者（從左到右分別為Matt Trau教授，Abu Sina博士和Laura Carrascosa博士）來自昆士蘭大學澳大利亞生物工程與納米技術研究所 （圖片來源：昆士蘭大學）

從腫瘤上脫落并進入外周血循環(huán)的癌細胞（即循環(huán)腫瘤細胞，簡稱CTC）是癌癥的生物標志物之一。伴隨著癌細胞分裂和死亡，細胞內(nèi)的各種物質(zhì)，包括DNA片段，被釋放出來，也會進入血液循環(huán)�；�于CTC的液體活檢技術是近年腫瘤研究、尤其是癌癥早期診斷的熱門領域，比如通過測序檢測血液中游離的DNA是否帶有腫瘤特異的相關突變。

有一些科學家想到，可以借助DNA在表觀遺傳學上的變化幫助癌癥診斷。在成熟細胞的DNA分子上，通常連著一些甲基基團，這種化學修飾可以調(diào)控基因的表達。而腫瘤DNA上的甲基化特征與來自健康組織的DNA不同。

▲健康細胞的DNA（上）和腫瘤細胞的DNA（下）有不同的甲基化模式，因而在溶劑中有不同的折疊方式，導致與金表面的吸附能力不一樣。（圖片來源：參考資料[1]）

這種甲基基團分布的結構特點造成一個結果：循環(huán)腫瘤DNA分子和健康細胞DNA分子在溶液中形成的3D折疊形態(tài)不同，進而與裸露金屬表面的吸附能力有差別。研究人員把來自外周血的DNA片段放入溶液，其中循環(huán)腫瘤DNA分子在致密甲基基團的影響下形成特殊的3D結構，被金箔電極所吸附，從溶液中分離出來。測量金箔吸附DNA后的電化學特性是否改變，不到10分鐘就可以得出是否存在腫瘤DNA的分析結果。

接下來，研究人員開發(fā)了一種更直觀的檢測方法。“我們利用納米金顆粒設計了一種簡便的測試方法，溶液內(nèi)存在腫瘤DNA形成的3D納米結構時，會立刻變色�！崩ナ刻m大學的化學教授、AIBN的聯(lián)合創(chuàng)始人Matt Trau教授介紹。