首席科学家发三大顶级杂志文章：癌症新技术

　　

生物通报道：来自麻省总医院癌症中心首席科学家：Daniel A. Haber教授是一位在癌症研究领域从事多年科研工作的科学家，他曾获得过多项癌症研究方面的新技术，比如高效地捕获肿瘤细胞的CTC芯片、少量细胞多层次图谱等。近期Haber教授又接连在Science，Nature，N Engl J Med等著名期刊上发表文章，解析癌症新技术。

Haber教授与螺旋生物科学（Helicos BioSciences）公司合作，发现一些有着高度重复性的DNA（卫星DNA(satelliteDNA)）转录得到的非编码RNA能用于标记癌症，这为探索癌症的生物标记物提供了新的参考。这一研究成果公布在Science杂志上。

研究人员采用了一种新型数据基因表达分析方法，发现这种非编码RNA在小鼠和人的肿瘤中有着惊人的高度表达：在胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma)中的表达量要比在正常组织中高出大约40倍，在小鼠的结肠和肺肿瘤中的表达也有所增加。在人类胰腺肿瘤中的表达水平要比在健康胰腺组织中高大约21倍，而且研究人员还发现这种卫星DNA的转录产物在人的肺癌、肾癌、卵巢癌和前列腺癌中的表达水平有所增加，这表明这种非编码RNA的过度表达是几种不同类型上皮癌的一个关键特征。

这一研究说这种非编码RNA的过度表达可以作为探查癌症的一种有用的生物标记。

卫星DNA是一类高度重复序列DNA在介质氯化铯中作密度梯度离心，离心速度可以高达每分钟几万转；此时DNA分子将按其大小分布在离心管内不同密度的氯化铯介质中，小的分子处于上层，大的分子处于下层；从离心管外看，不同层面的DNA形成了不同的条带。根据荧光强度的分析，可以看到在一条主带以外还有一个或多个小的卫星带。这些在卫星带中的DNA即被称为卫星DNA，这种DNA的GC含量一般少于主带中的DNA，浮力密度也低。

另外近期Haber教授与强生（Johnson & Johnson）合作，通过验血检测癌细胞，这种方法可以避免给人造成痛苦的组织取样，并且可以比定期扫瞄更好地对患者进行监测，被称为是“液体切片”（ liquid biopsy）。这一研究成果公布在Nature，N Engl J Med，以及Science-Translational Medicine上。

目前许多人是通过针刺切片法来诊断癌症。然而这种方法常常无法取得足够的样本，以确定哪些基因或途径控制肿瘤的生长。医生通常会先用药物或放射疗法治疗，两个月后做一个CT扫瞄以寻找肿瘤缩小的迹象。一些晚期患者只来得及尝试一种或两种治疗方法，因此快速有效的血液验癌法，可以给患者更多的选择。

而这一方法使用布满78000个细点的微型芯片进行检验，这些有如实验室玻片的芯片上的细点，就有如牙刷刷毛尖端的细点一般。细点上有能同癌细胞结合的抗体，当血液流过晶片时，癌细胞就会粘在细点上。当血液通过时，血细胞撞击毛刷，有如弹球机游戏，癌细胞被黏住，随着污渍扩大，研究人员可以对其进行计数和捕捉。

这种方法能在十亿个以上的细胞当中，找出一个单一的癌细胞，今后很有可能能应用到临床。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Aberrant Overexpression of Satellite Repeats in Pancreatic and Other Epithelial Cancers

Satellite repeats in heterochromatin are transcribed into noncoding RNAs that have been linked to gene silencing and maintenance of chromosomal integrity. Using digital gene expression analysis, we show that these transcripts are greatly overexpressed in mouse and human epithelial cancers. In 8 of 10 mouse pancreatic ductal adenocarcinomas (PDAC), pericentromeric satellites accounted for a mean 12% (range 1 to 50%) of all cellular transcripts, a mean 40-fold increase over normal tissue. In 15/15 human PDACs, alpha satellite transcripts were most abundant and HSATII transcripts were highly specific for cancer. Similar patterns were observed in cancers of lung, kidney, ovary, colon, and prostate. Derepression of satellite transcripts correlated with overexpression of the LINE-1 retrotransposon and with aberrant expression of neuroendocrine-associated genes proximal to LINE-1 insertions. The overexpression of satellite transcripts in cancer may reflect global alterations in heterochromatin silencing and could potentially be useful as a biomarker for cancer detection.