癌症诊疗新突破！中国团队首次开发新方法，能够“快速”检测癌症

在医学迅速发展的今天，“谈癌色变”依旧是中国人面临的问题之一。此前，世界卫生组织国际癌症研究机构发布了2020年最新数据。全球新发癌症病例 1929 万例，其中中国新发癌症 457 万人，占全球 23.7%，癌症新发人数远超世界其他国家。

对付令人谈虎色变的恶性肿瘤，关键在一个“早”字，要早发现、早治疗，最好在症状出现之前就将萌芽状态的恶性肿瘤查出，一举歼灭之。

近日，武汉大学周芙玲、中国农业科学院Wang Xinjie及上海科技大学黄行许共同通讯在Molecular Cancer（IF=27）在线发表了研究论文“EasyCatch, a convenient, sensitive and specific CRISPR detection system for cancer gene mutations”，该研究采用基于 Cas12a的DNA检测平台来评估罕见的癌症相关突变，通过建立灵敏度为0.001%的EasyCatch（用于切除-扩增-同步 Cas12a 靶向检测） 检测，只需使用简单的仪器和操作即可在一个小时内完成（从样品制备到数据输出）。确立了 EasyCatch作为第一种突变检测方法，它不仅具有极高的灵敏度和特异性，而且非常快速、简单和方便，显示了其在即时癌症诊断和精准医疗方面的多功能性。

对罕见遗传变异和突变的便捷、灵敏和特异性检测，对于早期癌症诊断和精准医学至关重要，但尽管经过多年的探索，同时具备所有这些属性的工具仍然难以捉摸。对于传统的 CRISPR 检测，当样本中的目标突变序列仅占总 DNA 的一小部分时，由于非目标 WT 序列的干扰，即使经过重组酶聚合酶扩增的目标富集，检测也变得困难。

最近，Cas蛋白显示出在快速灵敏的核酸检测方面的巨大潜力。在与靶序列互补的CRISPR衍生RNA (crRNA) 的引导下，CRISPR/Cas复合物可以识别和切割具有单碱基分辨率特异性的靶核酸。Cas12a 是用于DNA检测的最常用的CRISPR/Cas蛋白之一。在识别和切割目标双链DNA后，Cas12a的附带切割活性被激活，导致附近的单链 DNA（包括荧光报告基因）以非特异性方式切割，并且这种“附带切割”已被广泛用于目标序列的灵敏和特异性检测 。然而，为了检测癌症中的罕见突变，大部分DNA是野生型(WT)序列，这极大地阻碍了分析。

EasyCatch 的方案与 CRISPR 检测的比较（图源自Molecular Cancer ）

该研究现在通过在检测系统中简单地包含限制性消化来解决这个问题，使该研究开发的方法（EasyCatch，用于切除-扩增-同步 Cas12a 靶向检测）成为第一个能够方便、特异、灵敏（0.001%）和快速（ < 1 h) 检测癌症样本中的突变。

总之，该研究采用基于 Cas12a 的 DNA 检测平台来评估罕见的癌症相关突变，通过建立灵敏度为 0.001% 的 EasyCatch 检测，只需使用简单的仪器和操作即可在一个小时内完成（从样品制备到数据输出）。

在本次研究中，在处理样本时，为提取基因组DNA，利用先达基因的核酸释放剂，在95°C下进行3min释放基因组DNA，无需任何离心、抽提等操作步骤。而后用处理过的样品即可用于EasyCatch试验中。此释放剂适用于常见的分子生物学样品，包括细菌、昆虫、各种动物组织、法医样品（口腔、毛发、组织样品）等。

而在此CRISPR反应系统中，也再次利用苏州先达基因自主知识产权的酶促恒温扩增技术（ERA技术），对质粒或患者基因组DNA进行等温核酸扩增，20分钟即可完成，ERA体系扩增后，将扩增产物转移到crRNA引导的Cas12a反应中。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s12943-021-01456-x