SELEX技术及近年研究进展

指数富集配体系统进化技术(Systematic evolution of ligand by exponential enrichment,SELEX)是近20年来出现的一种新型体外筛选技术。该技术将文库技术与筛选技术相结合,从核酸文库中筛选出的一段核酸分子:配基-适配子(aptamer);适配子与抗体类似,可以与相应靶物质特异性结合。SELEX技术筛选适配子的技术有快速的进步,而适配子也被应用到医学生物学等各个方面。在HIV等病毒学研究与治疗方面,SELEX的应用也有了可观的进展,多种病毒的相关适配子被筛选出来,为病毒相关疾病的防治提供了新的方向。本文主要就近三年来的SELEX技术发展状况及在应用上的发展进行简要综述。     

核酸适配体技术及其在肿瘤诊断和治疗中的应用

核酸适配体是一类通过指数富集的配体系统进化（SELEX）技术获得的具有独特三维构象的小分子RNA 或单链DNA。核酸适 配体能高亲和力和高特异性与靶点结合,同时具有自身分子质量小、免疫原性低、热/化学稳定性高、靶标分子范围广等特点,广泛应用 于疾病诊断、治疗、生物传感器、生物标志物筛选、新药研发等领域。综述近年来核酸适配体在肿瘤诊断和治疗方面的应用,并对核酸 适配体的临床研究现状、市场前景及面临挑战和发展趋势作简要分析。     

SELEX技术在胰腺癌分子诊断及靶向治疗中应用的研究进展

胰腺癌由于起病隐匿,早期诊断率较低,临床治疗效果差,是目前预后最差的恶性肿瘤之一。目前,临床上尚缺乏有效的非创伤早期筛查胰腺癌的手段,因而胰腺癌的早期诊断和治疗显得尤为重要。近年来,指数富集配基的系统进化(SELEX)技术以其在其他疾病中所表现的应用价值为疾病的诊治提供了一个新的途径。对于缺乏有效确诊手段,发病隐匿且病死率高的胰腺癌而言,SELEX技术基于胰腺癌发病的分子机制,可以筛选出特异结合于胰腺癌分子靶标的适配体,对筛选所得适配体进一步化学修饰,可以实现分子水平成像及靶向治疗,进而达到胰腺癌早期诊治的目的,具有重要的临床意义。本文就SELEX技术在胰腺癌分子诊断及靶向治疗中的应用研究进展进行了综述。     

应用SELEX技术筛选人类血型IgG适体的实验研究

目的:建立Rh(D)血型的IgG类抗体适体的筛选方法,为后续合成适体并进行新生儿溶血病的防治研究奠定基础。方法:利用SELEX技术,构建含有52个随机序列的单链DNA文库,利用硝酸纤维素膜法筛选与IgG类抗体分子高亲和力结合的核酸分子,同时探索并优化将其扩增为双链DNA核酸库的PCR反应条件;通过膜结合实验检测核酸分子的富集效果并用凝胶阻滞实验初步测定所得核酸适体与Rh(D)血型IgG类抗体的亲和力。结果:随着筛选的进行,核酸分子的富集库向着与靶分子亲和性增强的方向进化,经过了11个循环,筛选出与Rh(D)血型IgG抗体结合力较强的核酸分子,与核酸结合的IgG分子在凝胶阻滞实验中显示出阻滞带。结论:初步建立了利用SELEX技术筛选人类Rh(D)血型IgG抗体适体的方法。     

SELEX技术在神经系统疾病研究中的应用

配体指数级富集系统进化（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）技术是一种组合化学技术,可经过反复筛选扩增得到针对靶分子的高亲和力和高特异性的适配子.适配子通过识别、结合特定靶分子并对其进行功能调控从而达到对疾病诊断和治疗的目的 .近年来SELEX技术在神经系统功能和疾病研究中的应用越来越多.现已经筛选出针对朊蛋白、肌腱蛋白-C、β-淀粉样肽、乙酰胆碱受体的自身抗体等靶标的适配子,促进了对朊病毒病、脑肿瘤、阿茨海默病、重症肌无力等神经系统疾病的诊断和治疗研究,为这些疾病的诊治提供了新的研究工具.     

以完整细胞为靶子的SELEX技术研究进展

指数富集的配体系统进化（SELEX）是一种从大容量寡核苷酸文库中经反复分离扩增步骤得到针对靶分子的高亲和力、高特异性核酸配基——适配体的体外筛选技术。自1990年以来,SELEX技术得到了迅猛发展,筛选的靶分子已由最初的单一物质发展到完整的动物细胞、细菌病原体等复杂靶子。以完整细胞为靶子的SELEX技术有其独特的技术优势,可以在筛选细胞上特定靶分子未知的情况下进行筛选,为药物筛选、临床诊断、疾病治疗和基础医学研究等带来了新的思路和方法。随着对适配体研究的深入,尤其是纳米材料与其相结合应用,该技术将在肿瘤诊断治疗及微生物检测领域具有更为广泛的应用前景。     

SELEX技术及Aptamer研究的新进展

综述了近几年指数富集的配体系统进化(SELEX)技术的改良与寡核苷酸配基(aptamer)研究应用方面的新进展.Aptamer是指利用SELEX(systematicevolutionofligandsbyexponentialenrichment)技术,从随机寡核苷酸文库中筛选获得的能够与靶分子特异结合的短单链寡核苷酸配基,通常具有纳摩尔到皮摩尔的亲和力.高通量筛选的技术特点与aptamer精确识别、易体外合成与修饰等特性,使得aptamer在分析化学与生物医药研究方面具有广阔的应用前景.     

适配体与病毒性感染诊断及治疗

适配体（Aptamers）是通过指数富集的配体系统进化（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）技术,从随机核酸文库中筛选出来的单链寡核苷酸,已在临床医疗及其他领域得到日益广泛的应用.与抗体相比,适配体具有很多优点,如高亲和力、高特异性、分子量小、几乎无免疫排斥反应、结构稳定、易于合成等.可用于适配体筛选的靶标范围非常广,包括有机小分子、蛋白、完整细胞及病毒颗粒等.迅速可靠的病原检测对于病毒性传染病的成功预防和治疗具有重要意义.随着严格筛选和快速分离技术的进步,适配体在病毒感染的检测治疗中显示出巨大的潜力.本文概括介绍了适配体在病毒研究方面的最新应用进展及未来前景.     

金黄色葡萄球菌外毒素B特异性适体的筛选及其应用

目的:利用指数富集配基的系统进化(SELEX)技术,筛选能与金黄色葡萄球菌外毒素B(SEB)特异、高亲和力结合的单链DNA(ssDNA)适体,并将该适体应用于患者血清标本的检测。方法:从体外合成的96核苷酸随机ss-DNA文库中,以羧基磁珠作为筛选介质,经逐步PCR扩增、筛选,获得针对SEB的高亲和力、高特异性适体;利用荧光素标记适体测定筛选过程中各轮结合力;利用酶连接适体方法检测适体特异性和结合力。结果:经过13轮筛选,ssDNA文库与SEB的结合百分率从1.1%提高到39.8%,增加了36倍;获得的ssDNA适体(A11)针对SEB的特异性强,与金黄色葡萄球菌表面蛋白A(SPA)结合低,并能初步识别患者血清。结论:利用SELEX技术筛选获得了特异结合SEB的高亲和力的ssDNA适体,为金黄色葡萄球菌的临床诊断与治疗奠定了基础。     

RNA适体研究及其在医药上的应用

核酸适体（nucleic acid aptamer）是从人工合成的随机单链核酸库中筛选出的特异性与靶物质高度亲和的核酸分子,包括DNA适体和RNA适体. 体外获得核酸适体的方法称为指数富集配体系统进化技术,即SELEX（systematic evolution of ligands by exponential enrichment）. 在SELEX技术获得的核酸适体中,RNA适体因其结构的多样性而具有靶分子广、亲和力高、特异性强等特点. 同时,相比传统抗体,RNA适体分子量小、易改造修饰、制备方便且无免疫原性. 因此,RNA适体在基础研究、临床诊断、药物研制等方面展现了广阔的应用前景. 本文综述了RNA适体的产生、特点、作用方式、优势与局限性,并详细介绍了其在医药研究领域的应用.     

全细菌SELEX法筛选粪肠球菌特异性适配体

肠球菌（Enterococcus）是内源性和外源性医院感染的第二大病原菌,检出率仅次于大肠杆菌,从分子水平上发展靶标的高亲和力分子探针对肠球菌的识别和检测具有非常重要的意义。本研究以粪肠球菌为靶标,运用全细菌指数富集的配体系统进化技术（whole-bacteria systematic evolution of ligands by exponential enrichment, whole-bacteria SELEX）,从全长为79个核苷酸包含35个随机碱基序列的单链DNA文库中筛选与靶标高亲和力、高特异性结合的适配体,利用荧光分析法监控筛选过程中不同轮次所得次级文库与粪肠球菌的结合力,经12轮筛选和克隆测序,获得了39条适配体序列。进一步对筛选得到的适配体进行序列比对、二级结构分析、流式细胞分析、解离常数（Kd）测定及特异性验证,最终获得一条与粪肠球菌能特异性结合的适配体Apt 21,其Kd值为549.2 ± 147.4 nmol/L。该适配体可作为粪肠球菌检测的识别元件,为建立基于适配体的新型粪肠球菌检测方法奠定了基础。     

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。     

核酸适配体在肿瘤免疫治疗中的应用

核酸适配体是指通过指数富集的配体系统进化技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)技术得到的一种可以高特异性、高亲和性识别靶标物质的单链DNA或RNA,可以作为靶向性治疗的分子探针。指数富集的配体系统进化技术即SELEX技术是在体外合成一个随机序列的文库,通过4个步骤孵育、分离、回收、扩增即可获得相对应的核酸适配体。通过几十年的发展,如今SELEX技术已成为一种重要的研究手段。核酸适配体具有稳定性强、分子量小、易进行化学合成和修饰、能特异性结合包括从小分子到细胞等靶标,识别范围广等优点,被广泛应用在肿瘤领域。免疫治疗与传统的肿瘤治疗方式不同,它是增强机体自身免疫系统来达到清除体内肿瘤细胞的一种方式,已被临床证明是治疗多种癌症的有效方法,例如针对免疫检查点CTLA4和PD-L1/PD-1的抗体,临床试验取得了成功,这为肿瘤的治疗带来了新的思路方法。目前,相关的免疫治疗药物已经上市应用于临床治疗,但是通过免疫治疗获益的肿瘤患者相对较少且会产生严重的副作用。核酸适配体与免疫相结合,为肿瘤的治疗提供了...     

基于适体技术的桔青毒素检测方法的建立

桔青毒素（citrinin,CTN）是以玉米、谷物、奶酪等为主要成分的食品和动物饲料中常见的、由桔青霉菌产生的酮类真菌毒素,可引起人和动物的慢性中毒或癌症,一直缺少灵敏的快速检测方法。本文通过指数富集适体系统进化技术（简称SELEX）对可能与CTN结合的特异性适体进行了筛选,经过15轮循环,得到17条适体。通过二级结构分析、亲和力检测发现适体13（Apt-13）对CTN有较好的亲和度,解离常数Kd为0.06μmol/L。进一步利用非荧光标记染料PicoGreen,利用其与双链DNA结合的原理,建立了桔青毒素非标记荧光检测方法,30min完成检测,最低检测限达到国家标准（50ppb）且与其他毒素无交叉反应。本研究建立的基于适体的桔青毒素检测技术成本低,可以替代传统的基于抗体的检测方法,为霉菌毒素的精准检测技术的开发提供了实验证据。     

灭活铜绿假单胞菌适体的筛选

利用指数富集配基的系统进化(SELEX)技术,以灭活的铜绿假单胞菌为靶标,从体外合成的96 nt随机ssDNA文库中筛选与铜绿假单胞菌特异结合的适体.在第12轮和第14轮与其它假单胞菌属进行反筛策略,并进行了适体的结合亲和力的测定,再分别利用ClustalX、Mega2和Mfold sever软件分析适体的一级和二级结构.研究结果表明,经过15轮筛选,随机ssDNA文库与铜绿假单胞菌结合的A值从0.022上升到0.448.反筛与未反筛的结合A比值最高比为53倍.经过第15轮反筛后的24个阳性克隆子测序,根据软件分析,其可分成10个家族.每个家族都有其共同的保守序列（除第10个家族）,其中有2条序列几乎完全一致(F23和F47),同源性达到97%,A值分别高达1.598和1.508,Kd为14.55和77.46 nmol/L,间接说明适体与铜绿假单胞菌的结合力明显增高.     

Development of α4 integrin DNA aptamer as a potential therapeutic tool for multiple sclerosis

One of the most important molecules for multiple sclerosis pathogenesis is α4 integrin, which is responsible for autoreactive leukocytes migration into the brain. The monoclonal antibody, natalizumab, was introduced to market for blocking the extravasation of autoreactive leukocytes via inhibition of α4 integrin. However, the disadvantages of antibodies provided a suitable background for other agents to be replaced with antibodies. Considering the profound advantages of aptamers over antibodies, aptamer isolation against α4 integrin was intended in the current study. The α4 integrin-specific aptamers were selected using cell-systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) method with human embryonic kidney (HEK)-293T overexpressing α4 integrin and HEK-293T as target and control cells, respectively. Evaluation of selected aptamer was performed through flow cytometric analysis. The selected clones were then sequenced and analyzed for any possible secondary structure and affinity. The results of this study led to isolation of 13 different single-stranded DNA clones in 11 rounds of selection which were categorized to three clusters based on common structural motifs and the equilibrium dissociation constant (K _d) of the most stable structure was calculated. The evaluation of SELEX progress showed growth in aptamer affinity with increasing of the number of cycles. Taken together, the findings of this study demonstrated the isolation of α4-specific single-stranded DNA aptamers with suitable affinity for ligand, which can further be replaced with natalizumab.