新早期胃癌标志物PRDX4通过清除ROS促进胃癌的发生发展

胃癌是全球第四大最常见的癌症,也是全球癌症中引起死亡的第二大原因。为了降低胃癌的死亡率,目前亟需解决的问题是发现新的早期胃癌特异性的标志物,提高早期胃癌的检出率,从而从根本上解决胃癌死亡率高的问题。实验室前期研究发现过氧化物酶4 (Peroxiredoxin 4,PRDX4)具有早期胃癌标志物的潜能,文中通过建立恶性转化模型及转化细胞过表达等方法,研究PRDX4在转化细胞中的作用。结果显示PRDX4通过减少转化细胞中活性氧(Reactive oxygen species,ROS)含量,使细胞处在利于生长增殖的微环境中,从而促进细胞发生恶性转化,即PRDX4通过清除ROS促进胃癌的发生发展。     

新早期胃癌标志物PRDX4通过清除ROS促进胃癌的发生发展（英文）

胃癌是全球第四大最常见的癌症,也是全球癌症中引起死亡的第二大原因。为了降低胃癌的死亡率,目前亟需解决的问题是发现新的早期胃癌特异性的标志物,提高早期胃癌的检出率,从而从根本上解决胃癌死亡率高的问题。实验室前期研究发现过氧化物酶4 (Peroxiredoxin 4,PRDX4)具有早期胃癌标志物的潜能,文中通过建立恶性转化模型及转化细胞过表达等方法,研究PRDX4在转化细胞中的作用。结果显示PRDX4通过减少转化细胞中活性氧(Reactive oxygen species,ROS)含量,使细胞处在利于生长增殖的微环境中,从而促进细胞发生恶性转化,即PRDX4通过清除ROS促进胃癌的发生发展。     

应用双向热循环消减SELEX技术筛选胃癌血清核酸适配体

胃癌是发病率及死亡率均较高的消化道恶性肿瘤之一,严重威胁人类的生命健康。血清肿瘤标志物的检测对提高早期胃癌的检出率,改善胃癌的治疗有重要的意义。核酸适配体以其灵敏度高、靶向性强等优势显示出了较强的临床适用性。本研究以双向热循环消减指数富集式配基系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术为支持,纳米（琼脂）磁珠材料为载体,胃癌血清及正常人血清为筛选靶标,结合高通量测序技术建立了快速高效的核酸适配体筛选方法。经过19轮双向筛选,获得高重复率的胃癌血清特异性核酸适配体序列10条及正常人血清特异性核酸适配体序列8条。将这些序列分别混合并制成检测试剂A、B,结合实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qPCR）技术,对100份临床血清样本进行特异性验证。通过比较分析,建立了快速高效的胃癌血清检测技术。结果显示,核酸适配体G AP1与N AP1的二级结构类似于抗体的“Y”型,且呈茎环状。检测试剂A、B对胃癌及正常人血清的检出率分别为92%和88%。表明本技术可以较准确地筛选得到高特异性和强亲和力的核酸适配体,体现了核酸适配体作为新型肿瘤标志物在临床检测及治疗的应用潜力。     

双向热循环消减-SELEX方法筛选肝癌血清核酸适配体

肝癌位于我国肿瘤死亡率第2位,生存率较低。目前用于肝癌早期诊断的临床检查及血清肿瘤标志物检测的特异性与敏感性均较低,不能满足肝癌早期诊断和治疗的需要。核酸适配体与靶标分子结合的灵敏度高、特异性强,有巨大的临床诊断和治疗应用前景。本文利用双向热循环消减指数富集的配基系统进化（systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX）技术,分别以肝癌血清和健康人血清为靶标,经过19轮筛选,获得了肝癌血清特异性核酸适配体序列1 000余条,以及健康人血清特异性核酸适配体序列1 000余条,并从中各挑取了1条高丰度适配体序列,分别命名为Tc1和Tn1。采取了50例肝癌病人血清和50例健康人血清,对适配体Tc1和Tn1与靶标血清的结合特异性进行了检测。结果显示,Tc1和Tn1对两种靶标血清的检出率分别为92%和94%。说明Tc1可特异性与肝癌血清结合,Tn1可特异性与健康人血清结合。肝癌血清特异性核酸适配体的筛选获得,将为建立基于核酸适配体的肝癌血清检测新方法奠定基础。     

研究报告: 基于Ser-SELEX技术的结肠癌血清适配体的筛选及其应用研究

目的 为了解决癌症早期诊断困难的问题，实现结肠癌的早期检测。方法 采用Ser-SELEX技术筛选了结肠癌血清的特异性适配体。通过前期结肠癌血清正筛-正常人血清反筛步骤和后期结肠癌血清正筛-其他癌症血清反筛步骤循环的方式，经过16轮筛选流程，共选取4条候选适配体，并对其进行序列分析、二级结构和三级结构模拟、特异性分析等。结果 候选适配体主要形成的结构是茎环和假结两种，qPCR法测试亲和力，K_d约为10 nmol/L，适配体与结肠癌患者血清特异性结合情况分析表明，候选适配体APT-2具有良好特异性，且此种方法检出率约为 82.5%。结论 适配体（APT-2）应用于结肠癌早期诊断具有良好的发展前景。     

应用双向热循环消减SELEX技术筛选肺癌血清核酸适配体

肺癌是发病率和死亡率较高的恶性肿瘤。现阶段,用于肺癌早期诊断的血清肿瘤标志物因其特异性与敏感性均较低,严重影响肺癌的临床诊断和治疗。本文用双向热循环消减指数富集的配基进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)技术,筛选肺癌和非癌血清标志物的核酸适配体,建立肺癌的检测方法,提高诊断和治疗效率。实验用环氧基琼脂磁珠为筛选介质,以非癌混合血清、肺癌混合血清作为双向靶标。应用热循环消减SELEX技术,经19轮筛选分别获得非癌和肺癌血清的特异性核酸适配体。通过高通量测序,得到 40条非癌核酸适配体序列和 41条肺癌核酸适配体序列。从肺癌与非癌血清特异性核酸适配体序列中分别挑选出高丰度的 4条序列,合成后制成检测试剂,经临床血清验证,阳性率为 90%。该检测方法检测灵敏度高,为肺癌的早期诊断和治疗提供了新的分子识别元件。     

人FcγRI特异性核酸适配体的体外筛选及鉴定北大核心CSCD

人中性粒细胞FcγRI(即CD64),Ig G Fc高亲和力受体之一,是早期诊断脓毒血症和系统性细菌感染的一个灵敏和特异的新标志物;目前,采用流式细胞计量术测定,难以在一般实验室开展。本研究旨在应用新型的体外筛选技术——指数富集配基的系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术——从体外合成的随机寡核苷酸文库中筛选人FcγRI的高亲和力和高特异性的核酸适配体(aptamer)。本文以人FcγRI为靶标,将其固定在羧基活化磁珠上,进行SELEX筛选。经过8轮筛选,共获得3个重点研究的单克隆适配体。生物信息学分析结果显示,人FcγRI适配体的模拟二级结构以茎-环和G-四聚体为主,可能是FcγRI与适配体的作用位点,G-T错配常见。流式细胞计量术和荧光显微镜分析显示,筛选出的典型单克隆适配体解离常数(the dissociation constant,Kd)均达到纳摩尔水平,而且适配体只与脓毒血症中性粒细胞结合,具有良好的亲和力和特异性。本研究表明,通过SELEX技术,成功获取了人FcγRI特异性核酸适配体,为以此适配体为分子探针,进一步建立用于脓毒血症早期诊断的新方法奠定了基础。     

基于液相色谱-质谱技术的早期胃癌血清多肽组学研究

目的:建立早期胃癌外周血清特征性多肽谱,分析其生物学特征,以探索一种特异且敏感的早期胃癌血清学诊断方法。方法:采集10例早期胃癌和10例正常对照血清,使用蛋白沉淀法去除高丰度血清蛋白质后,通过液相色谱-质谱联用技术重复三次进行多肽分离、离子化、质谱检测,将原始数据应用Label free方法中Max Quant算法对肽段进行相对定量,分析两组差异多肽及差异多肽匹配蛋白。结果:EGC组和N组重复三次所得色谱图总体比较一致,多肽重复检出率分别为87.54%和85.67%。其中EGC组可重复检测到的Unique peptide有65条,匹配对应31个蛋白;在EGC组和N组血清中显著差异的Unique peptide有22条,匹配对应11个蛋白。对血清显著差异多肽所匹配蛋白进行生物学分析,发现这些蛋白质多数位于细胞外,功能类别主要涉及分子水平的序列变换、信号肽、N-糖基化位点等,信号通路主要富集在凝血级联通路和补体级联通路。结论:早期胃癌血清特异性多肽谱图的建立可望成为胃癌早期诊断的血清学标志物,后续试验将进一步针对这些差异多肽进一步分析验证,筛选出早期胃癌标志性多肽,同时应用大样本进行验证,筛选出特异高效的早期胃癌血清标志物。     

核酸适配体在病毒性疾病治疗中的研究进展

核酸适配体是一类通过指数级富集的配体进化技术(SELEX)获得的能以较高的亲和力与各类靶标特异性结合的小分子单链DNA或RNA。与抗体相比,核酸适配体具有合成简单、免疫原性低、体外容易修饰、价格低廉等优势,已在生物医学方面发挥了重要作用。病毒性疾病严重威胁人类健康,然而目前尚未有非常有效且毒副作用小的抗病毒药物。近年来核酸适配体在病毒性疾病治疗中的应用引起人们关注,已有越来越多的研究围绕核酸适配体作为抗病毒药物的应用而展开。核酸适配体可与病毒蛋白或核酸以高特异性及高亲和力结合,一些特异的核酸适配体可通过阻止病毒感染细胞的任一阶段如吸附、复制等达到抑制抗病毒作用,显示了较强大的抗病毒应用潜能。我们简要综述核酸适配体在病毒性疾病治疗方面的研究进展。     

人FcγRI特异性核酸适配体的体外筛选及鉴定

人中性粒细胞FcγRI(即CD64),Ig G Fc高亲和力受体之一,是早期诊断脓毒血症和系统性细菌感染的一个灵敏和特异的新标志物;目前,采用流式细胞计量术测定,难以在一般实验室开展。本研究旨在应用新型的体外筛选技术——指数富集配基的系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术——从体外合成的随机寡核苷酸文库中筛选人FcγRI的高亲和力和高特异性的核酸适配体(aptamer)。本文以人FcγRI为靶标,将其固定在羧基活化磁珠上,进行SELEX筛选。经过8轮筛选,共获得3个重点研究的单克隆适配体。生物信息学分析结果显示,人FcγRI适配体的模拟二级结构以茎-环和G-四聚体为主,可能是FcγRI与适配体的作用位点,G-T错配常见。流式细胞计量术和荧光显微镜分析显示,筛选出的典型单克隆适配体解离常数(the dissociation constant,Kd)均达到纳摩尔水平,而且适配体只与脓毒血症中性粒细胞结合,具有良好的亲和力和特异性。本研究表明,通过SELEX技术,成功获取了人FcγRI特异性核酸适配体,为以此适配体为分子探针,进一步建立用于脓毒血症早期诊断的新方法奠定了基础。     

早期胃腺癌原代细胞适配子的筛选与鉴定

胃腺癌是消化道最常见的恶性肿瘤之一,由于没有针对早期胃腺癌有效的诊断方法,目前胃腺癌手术治疗还主要针对中晚期患者,预后差. 本文应用cell-SELEX技术,筛选早期胃腺癌原代细胞的适配子,为早期胃腺癌的诊断提供新的思路. 从早期胃腺癌组织中分离得到早期胃腺癌原代细胞,应用体外合成全长88 bp中间含52 bp随机序列的单链DNA文库,通过对PCR扩增条件的优化,借助生物素-链霉亲和素磁珠系统,经cell-SELEX反复筛选,可获得针对早期胃腺癌原代细胞的特异性适配子.经12轮cell-SELEX筛选,ssDNA文库与早期胃腺癌原代细胞的亲和力由1 560上升到4 336,表明亲和力较高的适配子得到逐步富集. 经克隆和测序,应用软件分析可知,30个克隆子中编号为C17和C27的2个序列完全一致,具同源性,二级结构预测可知单链DNA形成不同的茎环结构可能是适配子与早期胃腺癌原代细胞作用的结构基础. 特异性分析显示,胃腺癌原代细胞组与正常胃粘膜上皮细胞、空白对照组之间荧光强度值差异非常显著（P＜001）;正常胃粘膜上皮细胞组与空白对照组之间差异不显著（P＞005）. 经亲和力测定,各适配子与早期胃腺癌原代细胞的解离系数达到nmol/L,具有很高的亲和力.利用cell-SELEX技术成功筛选到早期胃腺癌原代细胞的适配子,为胃腺癌的早期诊断与治疗药物靶点方面的研究奠定了实验基础.     

A cell-based single-stranded DNA aptamer specifically targets gastric cancer

Gastric cancer is one of the most prevailing cancers with high morbidity and mortality. Limitations in the current diagnosis and therapy, specially lacking of specific molecular therapeutic targets, ask for the development of new strategies. Aptamer, a newly developed adaptive molecule, could be used in clinical detection and therapy because of its high affinity and specificity. As no aptamer has ever been developed in preventing gastric cancer so far, we were the first who cloned such an aptamer specifically targeting gastric cancer. The aptamer was selected by systematic evolution of ligands by exponential enrichment with gastric cancer cell-line HGC-27 as target cell line and immortalized gastric epithelial cell-line GES-1 as control cell line. The affinity and specificity of candidate aptamers were examined by flow cytometry, confocal imagining and aptamer-based histochemistry staining. After 19 cycles of systematic evolution of ligands by exponential enrichment and subsequent cloning and sequencing, an aptamer with the highest affinity and specificity (nominated as AGC03) among candidates was screened out from a random single-stranded DNA pool. Moreover, AGC03 could not only specifically bind to gastric cancer cells (the equilibrium dissociation constant value was 16.49 ± 0.40 nM) in vitro, but also recognize cancer cells in human cancer tissue. Our most important finding is that AGC03 could even be internalized into cells automatically. In conclusion, we obtained a novel aptamer specifically targeting gastric cancer, which is an effective tool for both gastric cancer diagnosis and drug delivery.     

综述与专论: 肿瘤相关碳水化合物抗原的适配体研究

肿瘤细胞异常的糖基化模式是癌症的标志，在恶性转化和癌症进展中起着至关重要的作用。不同机制导致的肿瘤相关碳水化合物抗原（tumor-associated carbohydrate antigens，TACAs）不仅是临床肿瘤学诊断中公认的生物标志物，也为治疗干预提供了特定的靶点。适配体作为抗体或凝集素的有力替代品，近年来在碳水化合物的识别中展现了潜在的应用价值。本文聚焦于癌症中异常的糖基化改变，综述了目前TACAs识别适配体的开发进展。依据适配体筛选程序中的靶标来源，阐述了针对3种类型靶标，包括糖类分子、蛋白质聚糖表位，以及血清糖类抗原的筛选策略。从筛选方法、性能指标及相关应用性方面对适配体进行了总结，并讨论了当前研究中存在的问题和未来发展方向。     

Identification and validation of novel candidate protein biomarkers for the detection of human gastric cancer

The timely detection of gastric cancer will contribute significantly towards effective treatment and is aided by the availability and reliability of appropriate biomarkers. A combination of several biomarkers can improve the sensitivity and specificity of cancer detection and this work reports results from a panel of 4 proteins. By combining a validated preclinical mouse model with a proteomic approach we have recently discovered novel biomarkers for the detection of gastric cancer. Here, we investigate the specificity of four of those biomarkers (afamin, clusterin, VDBP and haptoglobin) for the detection of gastric cancer using two independent methods of validation: ELISA, and a non antibody based method: Multiple Reaction Monitoring with High Resolution Mass Spectrometry (MRM-HR). All four biomarkers reliably differentiated GC from benign patient serum, and also in a small cohort of 11 early stage cases. We also present a novel isoform specific biomarker alpha-1-antitrypsin (A1AT) that was identified using a mouse model for gastric cancer. This isoform is distinct in charge and mobility in a pH gradient and was validated using human samples by isoelectric focussing and Western-blot (IEF-WB). This article is part of a Special Issue entitled: Biomarkers: A Proteomic Challenge.     

Selection of DNA aptamers against epidermal growth factor receptor with high affinity and specificity

Epidermal growth factor receptor (EGFR/HER1/c-ErbB1), is overexpressed in many solid cancers, such as epidermoid carcinomas, malignant gliomas, etc. EGFR plays roles in proliferation, invasion, angiogenesis and metastasis of malignant cancer cells and is the ideal antigen for clinical applications in cancer detection, imaging and therapy. Aptamers, the output of the systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX), are DNA/RNA oligonucleotides which can bind protein and other substances with specificity. RNA aptamers are undesirable due to their instability and high cost of production. Conversely, DNA aptamers have aroused researcher’s attention because they are easily synthesized, stable, selective, have high binding affinity and are cost-effective to produce. In this study, we have successfully identified DNA aptamers with high binding affinity and selectivity to EGFR. The aptamer named TuTu22 with K_d 56 ± 7.3 nM was chosen from the identified DNA aptamers for further study. Flow cytometry analysis results indicated that the TuTu22 aptamer was able to specifically recognize a variety of cancer cells expressing EGFR but did not bind to the EGFR-negative cells. With all of the aforementioned advantages, the DNA aptamers reported here against cancer biomarker EGFR will facilitate the development of novel targeted cancer detection, imaging and therapy.