金纳米粒子的甲基化检测方法用于宫颈癌筛选

近日，我所周宏灏院士课题组在《International Journal of Nanomedicine》一篇名为“Real-time colorimetric detection of DNA methylation of the PAX1 gene in cervical scrapings for cervical cancer screening with thiol-labeled PCR primers and gold nanoparticles”的文章。

已有研究表明PAX1基因甲基化可作为宫颈癌筛查的有效生物标志物。近年来，新兴的纳米材料因具有独特光学特性被广泛应用于DNA相关生物分子检测与各种癌症的治疗。我们提出了一种在MSP上游引物上通过巯基标记金纳米粒子的方法用于PAX1基因DNA甲基化检测，在PAX1基因甲基化特异性聚合酶链反应（MSP）上游引物5’端修饰巯基, 从样本中提取出的gDNA在重亚硫酸盐转化和MSP扩增后，与金纳米粒子共孵育，加入盐离子以诱导金纳米粒子的聚集，用紫外可见光谱记录金胶溶液团聚过程。配制不同甲基化程度样本，建立标曲，用于PAX1甲基化定量检测。将该新方法用于42例不同宫颈癌变程度患者宫颈抹片样本中PAX1甲基化定量化检测。其结果与传统甲基化定量检测方法qMSP进行比较。结果发现，盐离子加入6 min后，金胶溶液颜色在PAX1甲基化样品体系中保持为红色，在非甲基化样品体系中从红色变为蓝色。盐离子加入6 min后紫外可见吸收光谱A₆₅₀/A₅₂₀比值与甲基化百分率成二次方数量关系。新方法用于检测CIN2+，CIN3+和SCC的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.833,0.742和0.739。与DNA甲基化检测传统方法qMSP结果一致，均说明宫颈抹片样本中PAX1基因的甲基化发生频率与宫颈癌癌变程度有统计学相关性（n = 42，p <0.05）。此外，新方法比传统qMSP具有更高的敏感性，其检测CIN2+与CIN3+的敏感性为0.941vs.0.824, 1.000 vs.0.800。此外，该新方法用于检测CIN2+的AUC值（0.833）比qMSP（0.807）更高。

总之，该甲基化检测新方法的结果判读可通过肉眼直接观测，不需要昂贵的仪器设备，其准确性与可行性得到了传统方法的验证。因此，基于金纳米粒子的PAX1基因DNA甲基化检测方法，将可以成为宫颈鳞状上皮细胞癌筛查的简单有效新方案。

原文链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Real-time+colorimetric+detection+of+DNA+methylation+of+the+PAX1+gene+in+cervical+scrapings+for+cervical+cancer+screening+with+thiol-labeled+PCR+primers+and+gold+nanoparticles