合肥研究院成功研发用于肝癌相关miRNA检测的数字等温扩增系统

发布日期:2022-04-01 浏览次数:115

3月25日,由中科院合肥研究院安光所承担的中科院STS项目“肝细胞癌早期检测数字等温扩增系统研制”通过验收,该项目研究成果可用于肝癌miRNA分子标志物的快速精准检测,有利于肝癌的早期诊断,提高患者的五年生存率。

肝细胞癌是最常见的恶性肿瘤之一,被称为“癌中之王”,我国每年新发肝癌约占全球一半以上,死亡率在恶性肿瘤中位列第二位,严重威胁我国人民的生命和健康。肝癌起病隐匿,约80%的肝癌患者首诊就已进入晚期。晚期肝癌5年生存率几乎为零,而早期肝癌经治疗,5年生存率可达60%。血清甲胎蛋白(AFP)是当前诊断肝癌的常用指标,然而约30%的肝癌患者AFP水平正常,易出现假阴性,造成漏诊。国家卫健委在《原发性肝癌诊疗规范(2019版)》中已经将循环游离miRNA作为新的分子标记物纳入肝癌的早期诊断,其敏感度和特异度分别可达86.1%和76.8%,大大提高了早期肝癌的诊断率。在中科院STS重点项目和安徽省科技重大专项的支持下,合肥研究院刘勇研究员、朱灵研究员与中国科技大学附属第一医院荚卫东教授合作,共同开展了基于数字等温扩增的miRNA检测新技术研究及检测装备的研发工作。

miRNA是一类内生的、长度约为20-24个核苷酸的小RNA,需要在专业实验室由专门技术人员进行分离纯化、探针制备和扩增检测等复杂过程,目前采用的传统反转录荧光定量PCR(qRT-PCR)是一种相对定量检测方法,分析其表达水平还需要内源性参照基因。针对这一问题,研究团队提出了用于肝癌相关miRNA快速检测的链置换数字等温扩增新技术,设计开发了新型荧光自抑制探针,实现了miRNA的绝对定量检测,提高了检测灵敏度,解决了单样本多靶标检测难点,相关成果作为封底文章发表在分析化学领域期刊ChemicalCommunications上。

团队突破了微液滴高速制备与分发、高灵敏度实时荧光检测、高精度图像识别分割与统计算法等关键技术,成功研制了新型高通量微流控生物芯片及配套的生物芯片阅读仪,并联合中国科技大学附属第一医院、中科院合肥肿瘤医院开展临床应用研究,建立了基于甲胎蛋白和7个miRNA的肝癌早期诊断模型。研发的“数字PCR预混液试剂盒”获得了一类医疗器械备案凭证,完成了“生物芯片阅读仪”二类医疗器械的注册申报工作,获得了《受理通知书》。

数字PCR技术被誉为“第三代PCR技术”,相比于传统的实时荧光PCR,数字PCR能够实现核酸拷贝数的绝对定量。在病原微生物检测、肿瘤基因液体活检、无创产前诊断等领域具有广泛的应用前景。

该研究工作获得了中科院STS重点项目、安徽省科技重大专项、中科院青年创新促进会等项目的支持。(记者 徐慧媛)