ELISA試劑盒腫瘤研究新思路：基因芯片的應(yīng)用

    ELISA試劑盒基因芯片又稱DNA微陣列（DNA microarray），是一塊帶有DNA微陣列（micorarray）的特殊玻璃片或硅芯片，在數(shù)平方厘米之面積上布放數(shù)千或數(shù)萬(wàn)個(gè)核酸探針；檢體中的DNA、cDNA、RNA等與探針結(jié)合后，借由熒光或電流等方式偵測(cè)。經(jīng)由一次測(cè)驗(yàn)，即可提供大量基因序列相關(guān)資訊。它是基因組學(xué)和遺傳學(xué)研究的工具。研究人員應(yīng)用基因芯片就可以在同一時(shí)間定量的分析大量（成千上萬(wàn)個(gè)）的基因表達(dá)，具有快速、、低成本之生物分析檢驗(yàn)?zāi)芰1]。
    目前ELISA試劑盒研究認(rèn)為，腫瘤的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的多階段的過(guò)程，實(shí)際是多種腫瘤相關(guān)基因表達(dá)失?；蛟S多腫瘤抑制基因失活所致[2]。基因芯片作為一種大規(guī)模、高通量的基因研究方式，為研究腫瘤的發(fā)生和發(fā)展提供了強(qiáng)有力的工具。Affymetrix 芯片作為基因芯片的，近年來(lái)廣泛的應(yīng)用于腫瘤的研究，包括了解腫瘤的發(fā)病機(jī)制，識(shí)別診斷和治療腫瘤的新基因等。本文基于Affymetrix 技術(shù)為腫瘤研究者提供一條新的研究思路，包括從處理腫瘤樣品，篩選相關(guān)基因到驗(yàn)證候選基因。
一、樣品處理
    早期腫瘤組織可以采用Panomics的腫瘤細(xì)胞分離試劑盒，該試劑盒對(duì)腫瘤細(xì)胞的分離純化過(guò)程非常溫和，可以有效的保持腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)功能。該試劑盒適用范圍非常廣泛，可以用于分離腫瘤組織、腹水以及癌性胸水等材料。純化的腫瘤細(xì)胞可以直接用于作分子生物學(xué)分析和癌癥的*。
二、篩選相關(guān)基因
    ELISA試劑盒經(jīng)由上述試劑盒分離純化的樣品可以選用經(jīng)典的Affymetrix 全基因組表達(dá)芯片或是的Affymetrix 全基因組Cyto HD芯片分析樣品的DNA水平和mRNA水平差異，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，并將兩邊的信息進(jìn)行比對(duì)，找出共性的基因作為候選基因。
    全基因組表達(dá)芯片在基因芯片技術(shù)中應(yīng)用，技術(shù)上也zui為成熟。在腫瘤研究領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，利用它可以隨時(shí)獲取腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)各時(shí)期與腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)基因的表達(dá)模式，并為研究腫瘤發(fā)生發(fā)展中的基因開(kāi)關(guān)及表達(dá)程度提供了強(qiáng)有力的工具。Affymetrix公司zui早開(kāi)展了這方面的研究，至今仍在該領(lǐng)域保持的地位，其經(jīng)典的表達(dá)譜芯片Human genome U133 Plus 2.0包含了47,000個(gè)轉(zhuǎn)錄本，代表了38,500個(gè)明晰的人類基因，所提供的人類基因組表達(dá)信息可廣泛應(yīng)用于調(diào)控途徑的發(fā)現(xiàn)，藥物靶點(diǎn)的篩選，疾病機(jī)制的探索，毒理反應(yīng)的分析和生物Marker的發(fā)掘等多個(gè)研究方向。Vitari [3]等在研究人類前列腺癌發(fā)生發(fā)展中采用了Human genome U133 Plus 2.0 芯片，并zui終確證了一種抑癌蛋白COP1。
    的Affymetrix 全基因組Cyto HD芯片適合產(chǎn)前診斷、產(chǎn)后篩查、癌癥研究以及其他遺傳疾病，具有三大優(yōu)勢(shì)：（1）以基因?yàn)橹行倪M(jìn)行芯片設(shè)計(jì)。覆蓋超過(guò)34,000 RefSeq genes，880個(gè)堿基對(duì)中就有一個(gè)Marker；全基因組骨架（backbone）設(shè)計(jì)，非基因覆蓋處每1,737個(gè)堿基對(duì)含有一個(gè)Marker。（2）業(yè)界密度zui高的細(xì)胞遺傳學(xué)芯片。含有超過(guò)270萬(wàn)種探針，包括 75萬(wàn)種可以分型的SNP探針和195萬(wàn)個(gè)拷貝數(shù)探針。（3）的基因覆蓋率指標(biāo)。*覆蓋細(xì)胞遺傳學(xué)學(xué)會(huì)（ISCA）認(rèn)可的基因，384堿基中就有一個(gè)Marker；*覆蓋癌癥相關(guān)基因，553堿基中就有一個(gè)Marker；覆蓋12,000 條OMIM基因，659堿基就有一個(gè)Marker；*覆蓋X染色體基因，486堿基就有一個(gè)Maker。整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程非常簡(jiǎn)潔，可在3天內(nèi)快速得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
    采用Panomics的QGP技術(shù)對(duì)候選基因進(jìn)行篩查。該技術(shù)的樣本不僅可以是多基因還可以是石蠟樣本。Panomics的QuantiGene® Plex 2.0技術(shù)適用于多基因定量和拷貝數(shù)分析。該技術(shù)操作非常簡(jiǎn)單，可用細(xì)胞溶液或組織勻漿直接上樣，無(wú)需抽提RNA或者DNA，每次可以檢測(cè)1-36個(gè)目標(biāo)基因，檢測(cè)結(jié)果非?？煽?。該技術(shù)已由FDA認(rèn)證應(yīng)用于HIV、HCV等分子診斷。
三、驗(yàn)證候選基因
    ELISA試劑盒采用Panomics的ViewRNA技術(shù)對(duì)候選基因進(jìn)行組織特異性驗(yàn)證。該技術(shù)適用于石蠟樣本。組織特異性表達(dá)后可以進(jìn)行下一步的功能性研究。Quantigene® ViewRNA作為一種劃時(shí)代的mRNA原位雜交分析技術(shù)，可在單細(xì)胞水平檢測(cè)多個(gè)基因低至一個(gè)拷貝數(shù)的mRNA，在定量與結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)水平原位檢測(cè)多基因的mRNA，并具有的信噪比。該技術(shù)操作步驟簡(jiǎn)單快速，無(wú)需任何特殊儀器?？刹捎蔑@微鏡載玻片和多孔盤測(cè)定模式。在抗體無(wú)法獲得的情況下，對(duì)免疫細(xì)胞化學(xué)研究是*的補(bǔ)充。
四、展望
    基因芯片是近年來(lái)出現(xiàn)的分子生物學(xué)與微電子技術(shù)相結(jié)合的分析檢測(cè)技術(shù),具有可行性、高通量、微型化和自動(dòng)化等特點(diǎn),是后基因組時(shí)代基因功能分析的zui重要的技術(shù)之一[4]。進(jìn)入21世紀(jì)，基因芯片技術(shù)獲得了迅猛的發(fā)展，為腫瘤研究提供了許多新方法和新思路。Affymetrix芯片通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，不斷推出新產(chǎn)品以適應(yīng)腫瘤研究的需要，為腫瘤生物學(xué)研究提供了一個(gè)強(qiáng)有力的武器。