乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一，早期筛查对降低死亡率至关重要。然而，现有的筛查方法如乳腺X光检查存在假阳性率高、成本昂贵等问题，亟需开发更高效、精准的检测技术。来自美国布朗大学生物与医学系的Claire Aibel、Adriana Coll De Peña及Anubhav Tripathi教授团队在 BioTech 期刊发表了一项创新研究，提出了一种优化的联合亚硫酸氢盐限制性分析 (CoBRA) 方法，结合微流控电泳技术，实现了乳腺癌相关基因RASSF1甲基化的快速、高灵敏度检测。

研究方法与结果

DNA甲基化是乳腺癌的重要表观遗传标志物，其中RASSF1基因的异常甲基化在乳腺癌患者中检出率高达48%–81%，而在健康人群中仅为6%，具有显著的诊断潜力。传统的甲基化检测方法如亚硫酸氢盐测序成本高、耗时长，而常规CoBRA技术需繁琐的纯化和浓缩步骤。

本研究通过以下创新优化了CoBRA技术：

引物设计：针对RASSF1基因第一外显子区域的CpG岛设计特异性引物，覆盖两个关键CGCG位点，提升检测灵敏度。

微流控电泳分析：采用LabChip平台实现高分辨率DNA片段分离，无需传统凝胶电泳的纯化和浓缩步骤，显著缩短检测时间。

流程简化：酶切时间缩短至15分钟，并利用峰值面积变化直接量化甲基化水平，平均误差仅4.3%。

同时通过以下实验验证了该方法的可靠性：

引物优化：对比多组引物后，筛选出可高效扩增甲基化与非甲基化DNA的引物组合。

浓度依赖性测试：在12.5–37.5 ng/μL的DNA输入范围内，系统均能稳定检测，最低检测限为9.1 ng/μL。

甲基化定量准确性：对100%、50%和0%甲基化样本的检测结果显示，酶切后峰值变化与预期高度一致。

总结

本文研究的技术不仅为乳腺癌筛查提供了一种低成本 (无需测序)、快速 (全程<3小时) 且高灵敏度的解决方案，还可拓展至其他与RASSF1甲基化相关的癌症 (如肺癌、前列腺癌) 筛查中。解决了传统甲基化检测的瓶颈问题，为表观遗传学在癌症早筛中的应用提供了重要工具。未来，团队计划通过临床样本进一步验证其应用潜力，并探索多基因联检以提升诊断特异性。

原文出自 BioTech 期刊：https://www.mdpi.com/2060612

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/biotech

BioTech 期刊介绍

主编：Massimo Negrini, University of Ferrara, Italy

期刊涵盖生物技术各个领域的实验和理论结果，包括生物制药；开发转基因植物、动物或水生生物，以解决农业食品的生产或质量问题，以及医学上的新方法；在环境部门的应用，旨在维持生物多样性和清除污染物；开发生物体或酶以生产有用化学品或销毁危险/污染化学品；生物信息学方法。

2023 Impact Factor：2.7

2023 CiteScore：3.7

Time to First Decision：26.1 Days

Acceptance to Publication：2.6 Days