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媒体报道

 

[上海观察]PCR技术曾获诺奖,洪国藩院士的创新研发克服了其先天缺陷

近日,由中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所洪国藩院士自主研发的LcnPCR技术,签署了合同金额为1千万元的转化协议。这一技术不仅大幅度提高了临床样本检测上的准确率,而且还可以应用到农业、畜牧业、渔业、食品及海关检测检疫等领域中。

说到LcnPCR(低温封闭多级聚合酶链反应)病原体检测技术,不妨先来了解一下PCR。PCR(聚合酶链反应)是上世纪80年代中期发展起来的一项体外核酸扩增技术,它可以将目标基因片段于数小时内扩增百万至数亿倍,成为当今生命科学研究最为重要且广泛使用的技术手段之一,是生命科学领域中的一项革命性创举和里程碑,其发明人穆里斯博士因此项发明获得1993年诺贝尔化学奖。但这一技术的自身缺陷也制约了其在医学临床诊断上的应用,它需要的反应温度比较高,所以会发生碱基断开错配,通俗地说,就是容易发生假阴性和假阳性。

洪国藩院士历时10多年对DNA基础理论的潜心研究,成功研发出了低温封闭多级PCR(LcnPCR)技术,克服了普通PCR技术的自身缺陷,相关论文比美国相关领域金标准还早了8年。比如说,运用PCR技术扩增时容易造成碱基错配,即使循环数控制在30次左右,也难免出现错配而导致误差。而LcnPCR的扩增循环数累计可高达100次,未发现碱基错配现象,正是这种高保真性使得临床精准检测有了保障。LcnPCR与精确测序相结合,成为国际公认的病原体检测的金标准。研究团队曾经分别运用两种技术对临床样品进行平行对照检测,结果发现845例被检测出无致癌感染的样本,用PCR技术却检测出276例致癌感染(假阳性)。LcnPCR的灵敏度也比PCR高出1万倍,解决了临床检测中由于灵敏度过低造成的假阴性,从而有效降低临床检测的漏检率。

经过90次循环后的DNA测试结果,未发生碱基错配现象。

根据世界卫生组织估计,中国每年新增宫颈癌病例超过13万例,占世界宫颈癌新发病例总数的28%,年龄在35岁以下的宫颈癌患者占到三分之一。99%宫颈癌是由人乳头状瘤病毒(HPV)导致的。目前已知有100多种不同类型的HPV,其中大部分HPV亚型只导致感染发炎,与宫颈癌并无关联,只有18种HPV亚型会导致几乎所有的宫颈癌。以往的PCR技术检测无法实现全面分型,而LcnPCR却可以做到全面精准分型。宫颈癌从最初感染到癌变大约有10年以上时间,如果运用LcnPCR技术,对于早诊断早治疗提供了基础。接下来,研究团队将和肿瘤医院等医院合作,致力于提高卵巢癌、乳腺癌等疾病的精准检测。

这一实验方法安全、简便,省去了超洁净空间所需的设备,可在普通医院中应用。作为临床诊断技术的一项创新成果,LcnPCR的有关内容以独立一章的形式,被选录在国际上作为经典著作的Methods in Molecular Biology (《分子生物学方法》)丛书中。此成果已拥有具有自主知识产权的专利和技术机密。

 

上海观察 2016年7月8日 城事
作者:黄海华

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