美国化学学会最新研究：使用CRISPR检测癌症生物标志物

大多数癌症诊断技术依赖于不舒服和侵入性的程序，例如活组织检查，内窥镜检查或乳房X光检查。尽管目前只能以这种方式诊断出几种形式的疾病，但血液样本可能不是一种不太令人不快的选择。但现在，ACS传感器报告的研究人员开发了一种易于使用的方法，可以检测血浆中外泌体中的少量癌症相关分子，并有效区分恶性和良性样本。

外来体是小囊泡，其从宿主细胞夹断，在内部携带货物，例如核酸，脂质和蛋白质。这意味着它们提供了一个窗口来了解它们起源的细胞的状况。因此，癌细胞的独特细胞内环境将通过生物标志物如微RNA（miRNA）反映在其外泌体中。这些是非常小的核酸，长度只有几个核苷酸，可调节细胞中的蛋白质表达，并可能在肿瘤中失调。因此，血液检测可能有一天可以简单地通过靶向这些外泌体miRNA来检测癌细胞。

但是量化miRNA一直很困难，因为它们在外泌体中的含量非常低，需要费力的过程，可能会引入污染并报告不可靠的结果。因此，一些研究人员使用基因编辑工具CRISPR分析了囊泡中的RNA和蛋白质。但Hua Gao，Kaixiang Zhang及其同事希望开发一种方法，使用具有独特RNase活性的不同CRISPR系统检测少量癌症相关的外泌体miRNA，该系统灵敏，可靠和有效。

为了创建检测方法，该团队设计了一个CRISPR/Cas13a系统来切割荧光团和猝灭剂标记的报告分子，然后将其包装到脂质体中-基本上是外泌体的制造版本。当两种类型的隔室融合在一起时，CRISPR货物将与外来体遗传物质相互作用。如果存在靶miRNA序列，则Cas13a蛋白被激活并切割报道分子，产生荧光信号。在这些实验中，研究小组针对miRNA-21，它参与了包括乳腺癌在内的多种疾病的发展。该方法以高灵敏度在相似序列的混合物中成功检测到该miRNA。在其他实验中，研究人员在来自健康人细胞和来自乳腺癌细胞的组的一组外来体上测试了该方法。该系统始终将癌症相关的外泌体与来自健康细胞的外泌体区分开来，表明它可用作癌症诊断。研究人员说，这种方法有可能通过分析血液样本使癌症诊断和监测更快更容易。

作者感谢国家自然科学基金，中国博士后科学基金，河南省大学科技创新人才计划和河南省优秀青年人才的资助。