癌症分子“指纹”快速检测:提升早期诊断
发表在《分子细胞》杂志上的一项研究表明,不同类型的癌症拥有独特的分子特征,称为“表观转录组指纹”。这些特征可以在疾病早期被检测到,为开发新的非侵入性诊断测试铺平道路。
此项研究由巴塞罗那基因组调控中心进行,聚焦于核糖体——细胞内的蛋白质制造工厂。传统上,核糖体被认为在整个身体中拥有相同的结构设计。然而,研究人员发现,核糖体RNA(rRNA)上的化学修饰在不同的组织类型、发育阶段和疾病状态之间存在差异。这些修饰可以改变核糖体的功能。
研究人员检查了人类和小鼠多个器官中的rRNA,发现每种组织都有其独特的rRNA修饰模式。这些模式被称作“表观转录组指纹”。这些独特的标记能够表明细胞的来源,就像每个组织在其细胞上都留下了自己的“地址标签”。
在癌症患者病变组织样本的研究中,研究人员发现了肺癌和睾丸癌特有的“指纹”组合。他们针对肺癌进行了更深入的研究。从20名处于Ⅰ期或Ⅱ期肺癌的患者体内收集了正常和患病组织样本。研究证实,癌细胞确实存在rRNA修饰不足的情况。
研究人员利用这些数据训练了一种算法,能根据独特的分子“指纹”准确地区分样本。这种方法在区分肺癌与健康组织时表现出几乎完美的准确性。由于大多数肺癌通常是在晚期才被发现,而新方法能够在更早阶段检测到它,从而为患者争取更多治疗时间。
这项成就也得益于纳米孔直接RNA测序技术的进步。该技术允许直接分析rRNA分子及其所有修饰。纳米孔测序的优势在于它使用小型、便携式测序设备,这类设备小巧到可以放在手掌中。通过将生物样本置入机器,它可以实时捕捉并分析RNA分子。
研究表明,仅需扫描约250个来自组织样本的RNA分子,就能区分癌细胞和正常细胞。这仅仅是纳米孔测序设备能力的一小部分。
这项研究不仅挑战了我们对核糖体一致性的传统认知,还引入了一种全新的癌症检测方法。由于每种类型的癌症都有其独特的“表观转录组指纹”,这为开发快速、非侵入性的诊断工具奠定了基础。
未来,医生们甚至有望实现仅通过血液样本就能进行癌症筛查的目标。这将大大减少对患者身体的侵扰,同时提高早期发现的可能性。
这项发现不仅是一项科学突破,更是一项医疗创新。它有望革新癌症诊断和治疗,为癌症患者提供更好的预后和治疗方案。
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