這幾天，美國(guó)的各大媒體都被一條科技新聞刷屏了：科學(xué)家發(fā)明了一種可以在10分鐘之內(nèi)檢測(cè)幾乎所有癌癥的新技術(shù)。

由于有關(guān)的新聞報(bào)道鋪天蓋地，影響范圍太大。也有不少科學(xué)家站出來呼吁，“大家先冷靜一下，目前這個(gè)技術(shù)還在實(shí)驗(yàn)室階段，離應(yīng)用到臨床還有很遠(yuǎn)的距離。”

無論如何，這個(gè)研究倒是真的。

北京時(shí)間，12月5日，澳大利亞昆士蘭大學(xué)LauraG.Carrascosa和MattTrau領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在著名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》上發(fā)表論文稱[1]，他們開發(fā)出了一套簡(jiǎn)單而廉價(jià)的癌癥檢測(cè)方法：基于腫瘤組織或血液DNA的甲基化狀況，在10分鐘以內(nèi)就能判斷受試者是否患有癌癥！

而且，為了讓這項(xiàng)檢測(cè)更加便捷，研究人員還對(duì)這項(xiàng)技術(shù)做了改進(jìn)：加入DNA之后，檢測(cè)人員只需要根據(jù)顏色變化，就能判斷受試者是否患癌。這項(xiàng)極致簡(jiǎn)單的技術(shù)有望幫助我們及早判斷自己是否患有癌癥，進(jìn)而能及時(shí)治療。

DNA的甲基化大家已經(jīng)很熟悉了。甲基化就像DNA的音量調(diào)節(jié)器一樣，可以改變基因的表達(dá)模式，它可以使不需要的基因沉默，而加強(qiáng)需要的基因的表達(dá)。但是當(dāng)甲基化出現(xiàn)異常時(shí)，細(xì)胞基因的表達(dá)就可能亂套，這正是很多疾病（包括癌癥）發(fā)生的原因之一[2]。

DNA上的甲基化位點(diǎn)繁多，正常組織與病變組織甲基化位點(diǎn)會(huì)展現(xiàn)出不同的模式，而模式的不同可以用來檢測(cè)多種疾病。目前，甲基化測(cè)序已經(jīng)成為檢測(cè)癌癥的重要手段[3]。我們今年就報(bào)道過多個(gè)基于DNA的甲基化對(duì)癌癥進(jìn)行精確診斷的研究。

不過，目前的甲基化檢測(cè)方法都存在一個(gè)重要問題——過程太麻煩了，并且需要技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)的操作。這就使得檢測(cè)的成本較高，且耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)。在沒有感覺到身體異常時(shí)，人們可能不會(huì)選擇這種檢測(cè)方式。

因而，現(xiàn)在迫切需要一種更加簡(jiǎn)單、廉價(jià)的癌癥篩查手段。

甲基化對(duì)DNA物理化學(xué)性質(zhì)的改變給人們提供了這樣的機(jī)會(huì)。

我們知道，DNA是一種鏈狀的有機(jī)高分子化合物，時(shí)刻發(fā)生著聚合或解聚的變化。而甲基化可以改變DNA在溶液中的結(jié)構(gòu)，柔韌性和三維構(gòu)象等[4]。顯然，癌癥細(xì)胞DNA的甲基化狀態(tài)相比正常細(xì)胞有很大不同，這很可能會(huì)反應(yīng)到DNA的這些物理化學(xué)性質(zhì)上。而對(duì)物理化學(xué)的檢測(cè)極有可能會(huì)更加簡(jiǎn)單、方便。

Trau博士團(tuán)隊(duì)先在體外驗(yàn)證了這種想法。他們分別提取腫瘤組織和正常組織的DNA，純化后用電鏡進(jìn)行觀察，果然發(fā)現(xiàn)腫瘤組織DNA聚集的顆粒大小要遠(yuǎn)小于正常組織。而這與DNA的甲基化狀態(tài)息息相關(guān)。

這表明確實(shí)可以通過DNA的物理化學(xué)性質(zhì)來區(qū)分正常組織和腫瘤組織。而甲基化起到的作用是增加DNA的疏水作用[5]，以及減弱DNA對(duì)金屬顆粒（如金粉）的吸附能力[6]。

兩者DNA吸附能力的差異引起了研究人員的注意。

他們比較了不同腫瘤組織DNA的甲基化水平，發(fā)現(xiàn)腫瘤DNA的甲基化水平要明顯低于正常組織，而對(duì)金納米顆粒的吸附能力要更強(qiáng)。而這種吸附能力的不同可以通過電化學(xué)信號(hào)鑒別出來。

接著，研究者檢驗(yàn)了電化學(xué)信號(hào)的辨別能力。他們?nèi)×?2份癌癥組織樣本和相應(yīng)的正常組織進(jìn)行檢測(cè)（包括54份乳腺癌組織，8個(gè)前列腺癌組織，10個(gè)淋巴瘤癌組織），發(fā)現(xiàn)對(duì)癌癥組織檢測(cè)的特異性相當(dāng)高，曲線下面積達(dá)到了0.909！

但是，有創(chuàng)的組織活檢畢竟不太方便，要是這個(gè)方法能用于液體活檢那就更完美了。

接著，他們收集了100份乳腺癌和結(jié)腸直腸癌患者的血漿游離DNA（cfDNA），并將其與45例健康人的cfDNA進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)中僅用了5pg（濃度1pg/μl）的cfDNA，經(jīng)過10分鐘的吸附后，便通過電化學(xué)信號(hào)分辨出了腫瘤組織，曲線下面積也達(dá)到了0.887。液體活檢的特異性也相當(dāng)高！

但是，畢竟電化學(xué)信號(hào)檢測(cè)也不算方便，是否有更簡(jiǎn)單的判斷指標(biāo)呢？

初中時(shí)做過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們可能還記得，發(fā)生反應(yīng)時(shí)常常會(huì)引起顏色變化，觀察顏色變化可是一個(gè)非常直觀的指標(biāo)。

于是，Trau博士團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種膠體金試劑來指示DNA與金納米顆粒的結(jié)合情況，試劑的原本顏色是紅色，當(dāng)從癌細(xì)胞中提取的DNA被加入時(shí)，溶液會(huì)保持原來的顏色。但是如果加入的是健康細(xì)胞的DNA，由于DNA與金納米顆粒結(jié)合方式的不同，溶液會(huì)變成藍(lán)色。

他們用100份樣品檢驗(yàn)這個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)只需要用到1pgcfDNA就能起作用。可以說是簡(jiǎn)單到極致了。

不過，通過顏色變化判斷的特異性稍稍低于電化學(xué)信號(hào)，曲線下面積是0.785。研究人員后面會(huì)繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)。

當(dāng)然，這個(gè)方法還有一個(gè)局限，那就是它無法準(zhǔn)確分辨出癌癥的類型。但是，它可以作為一種篩查手段，當(dāng)用這種方法檢測(cè)出患者患有癌癥后，可以用其它方法進(jìn)一步檢測(cè)，以確定癌癥類型和分期。

而且，這個(gè)簡(jiǎn)單廉價(jià)快速的方法，不需要很多復(fù)雜的儀器和操作，能消除很多癌癥檢測(cè)上的障礙，顯示了廣闊的應(yīng)用前景。

Trau教授說道：“這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，這似乎是所有癌癥的一個(gè)普遍特征”。這項(xiàng)技術(shù)展示了廣譜的癌癥檢測(cè)能力，雖然還有更多的癌癥類型需要被驗(yàn)證。