《Nature Biotechnology》：动力学指纹识别血液中miRNA肿瘤标志物

在人体血液中经常存在肿瘤组织的生物标志物（biomarkers），例如微小RNA（miRNA）。miRNA是具有22-24个碱基的非编码RNA，由于它的后转录调节作用，近年来备受学界关注。传统的分析方法依赖于核酸杂交的热力学，导致背景信号高，难以用于人体血液中miRNA的直接分析。密歇根大学和北京大学的研究团队合作开发了一种基于动力学指纹的miRNA识别方法，可直接用于血液中miRNA肿瘤标志物的快速定量分析。

研究者利用短荧光DNA探针与其目标miRNA杂交动力学的特点，在全内反射显微镜（TIRF）上实现了miRNA的单分子计数。该方法的最大优势在于运用了DNA探针与目标miRNA“可逆结合”的模式，将杂交和解链的速率作为定性定量的依据（动力学指纹，kinetic fingerprinting），从而解决了单分子分析中背景信号干扰的问题，极大地提高了灵敏度和特异性。研究者还利用泊松分布对体系进行统计学描述，实现了多种miRNA的“零背景”检测，灵敏度达到1-5fM；同时还实现了单碱基差异区分，区分因子达到570倍。这一结果超过了很多基于信号放大的检测方法。该方法成功应用于前列腺癌病人血清中生物标志物miR-141的直接定量。

该成果将在《Nature Biotechnology》上发表。文章的通讯作者密歇根大学化学系的Nils G. Walter教授提到：该方法为在生物或临床样品中检测核酸生物标志物提供了一种崭新的模式，为单分子测试打开了一扇新的大门。密歇根大学医学院的Muneesh Tewari教授也强调了该方法在临床诊断和早期筛查方面具有良好的应用前景。该文章的共同第一作者是Dana Farber肿瘤研究中心的Alexander Johnson-Buck博士和北京大学的苏昕博士。其他作者包括密歇根大学医学院的Muneesh Tewari教授、Maria Giraldez博士和北京大学的赵美萍教授。这一工作得到了美国国防部的经费支持。目前，密歇根大学正在申请相关专利，以期将这一技术产业化。

1.http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.3246.html

2.http://www.mcancer.org/news/archive/new-tech-could-find-tiny-rna-cancer-beacons-blood