DNA芯片技术的临床研究应用

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1、DNA芯片技术的临床研究应用作者：刘定山单位：扬州东方医院，江苏扬州225000【摘耍】DNA芯片技术具有快速、高效、大规模、高容量、高度并行性等特点。随着临床各学科的相关DNA芯片札(继问世，为生命科学、医学、化学等领域的研究提供了一个强有力的工具。本文对近年来DNA芯片技术的研究应用进行了综述。【关键词】DNA芯片技术硏究应用DNA芯片(genechip)乂称基因芯片、DNA微阵列(DNAmicroarray),Jt概念最早山美国Affymetrix公司提出。它是将大量(通常每平方厘米点阵密度高于400)探针分了固定于载体上，再与带荧光标记的DNA样品分了进行杂交，通过检

2、测每个探针分了的杂交信号强度进而获得样站分子的数量和序列信息［1〜2］。DNA芯片技术融合了牛:命科学、化学、微电子学、计算机科学、统计学和生物信息学等诸多学科领域的成就，具有快速、高效、大规模、高容量、高度并行性等特点。近年來，临床各学科的相关DNA芯片相继问世，已经产生了令人帼冃的社会效益和经济效益。DNA芯片技术的出现为生命科学、医学、化学等领域的研究提供了一个强有力的工具。1DNA芯片在乙型肝炎病毒基因突变分析中的应用乙型肝炎病毒(HBV)为一部分双链DNA病毒,主要引起急、慢性肝炎,部分反复感染的患者可发展成肝炎、肝硬化或肝癌。HBV在复制过程中由于有逆转录过程的参

3、与,因而较其他DNA病毒更容易发生突变，冃前研究较多冃•临床意义较为明确的突变是HBV前Clx1896位、基本核心启动子(BCP)区1762、1764位以及聚合臨基因P区528位、552位突变，王永忠等［3］应用膜显色DNA芯片法同吋检测这些位点突变,实验结果显示,HBsAg+、HBeAg+>HBeAb的患者病毒没有变异；HBsAg+>HBeAg、HBeAb+的患者HBV前C区1896位、BCP区1762、1764位变异较多；HBsA計、HBeAg+>HBeAb+的患者HBV前C区1896位变片低于“小三阳”患者，而BCP区1762、1764全部发生了

4、变界。接受拉米夫定治疗48周后HBVDNA阳性患者中,HBVP区基因变界较多，实验结果表明,膜显色DNA芯片法用于乙型肝炎病毒基因突变分析,简便、快速、特异性好。2DNA芯片用于肿瘤基因表达的研究DNA芯片为研究肿瘤发生发展屮的基因开关及表达程度提供了强有力的工具，利用它可随时获取肿瘤细胞生长各期与肿瘤牛•长相关基因的表达模式，因此基因芯片技术被大量用于肿瘤基因表达的研究。Derisi等［4］应用DNA芯片技术检测了肿瘤抑制相关基因的表达，把人6号染色体转导入人黑色素瘤细胞株，该瘤的致病性被抑制。用含有1161个基因片段的芯片检测两株细胞的基因表达，儿个表达有显著差异的基因被

5、认为决定了黑色索瘤细胞致瘤的表型特征。Kononen等［5］把cDNA微阵列和组织微阵列结合,迅速确定并进一步评价了在肿瘤牛•物学中起作用的基因。先用5184个cDNA克隆的微阵列筛选了肾细胞癌和正常组织之间89个差界表达的基因，然后制作了532个怦细胞癌样本的组织微阵列,川免疫组化法确定差异表达基因在肾细胞癌屮的表达情况。Wang等［6］用含5766个cDNA的基因芯片研究卵巢癌正常和肿瘤组织的基因養异表达，发现了儿个和卵巢癌进展相关的基因,其结果为卵巢癌的诊断和治疗提供了新的指导。1DNA芯片在人白细胞抗原A19组基因快速分型中的应用研究血清学分型是人口细胞抗原A位点(H

6、LAA)的经典分型方法［7］，而此方法的交叉反应,尤其是HLAA19分裂了之间较强的交叉反应，及淋巴细胞膜抗原的弱表达,常常产生分型技术难点和判断误差，并直接影响器官移植效果。李成涛等［8］利用DNA芯片技术，根据HLAA位点不同基因亚型的独特序列设计探针，制成分型芯片；待检测样品经聚合卿链反应(PCR)标记上荧光之后，与芯片进行杂交，根据杂交产生的荧光信号值,分析确定样品A位点的基因亚型。DNA芯片技术用于HLAA19组快速基因分型具冇一张芯片，一次PCR,—次杂交，就可以对一个或多个样木进行HLAA19组快速基因分型；整个操作过程非常简单,扫描结果直观形象；芯片生产工艺自

7、动化，系统误差较小的优点［9］,HLAA19组DNA芯片分型方法，分辨率高、特异性强、重复性好、操作简便、结果直观，适于在临床应川和推广。4DNA芯片用于细菌分型利用基因芯片技术对致病菌棊因组DNA、rRNA进行遗传分析，从而能够计算出细菌种属间的遗传距离或者分析和判断菌体的毒性等。Dorrell等［10］建立了一张空肠弯曲菌基因组芯片，与不同的致病菌基因组DNA杂交，结果显示被检测的11种致病菌基因组DNA中21%基因没有杂交信号,说明这些基因在被检细菌基因组屮存在高度的爰异性。Borucki等L11