分子医学论文

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分子生物学技术在国内防制虫媒传染病领域的应用【摘要】本文综述了国内近年来,分子生物学技术在虫媒病中蚊媒传染病防制的应用情况,以期为蚊媒传染病的防制、应对突发公共卫生事件中蚊媒传染病的发生提供参考.【关键词】分子生物学技术;虫媒;传染病虫媒病是由节肢动物携带病原体传播的一组疾病.1992年在国际虫媒病毒中心登记的已达535种,其中128种对人有致病性[1].我国法定报告的传染病中,虫媒病占13种,蚊虫作为媒介,除了传播病毒性疾病外,还可传播寄生虫病.这类疾病大都属于自然疫源性疾病,有一定的地域性和时间性,发病率低、死亡率高,主要通过媒介的控制进行防制[2].近年来,随着分子生物学技术的研究和发展,在医学领域的应用日趋广泛,并取得了重大进展,作者就近年来分子生物学技术在蚊媒传染病的诊断和防制等方面的应用综述如下.1常用的分子生物学技术[3]1·1核酸分子杂交技术核酸的分子杂交(molecular hybridization)它是利用核酸分子的碱基互补原则,在特定的条件下,双链解开成两条单链,与异源的DNA或RNA (单链)复性,若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列,则在复性时可形成杂交的核酸分子.杂交的双方是待测核酸序列及探针.核酸探针可用放射性核素、生物素或其它活性物质标记.根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等.分类:根据被测定的对象,分为Southern杂交和Northern杂交;根据所用的方法,分为斑点(dot)杂交、狭槽(slot)杂交和菌落原位杂交;根据环境条件:分为液相杂交和固相杂交.1·2聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)是以拟扩增的DNA分子为模板,以一对分别与模板互补的寡核苷酸片段为引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留复制的机理沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成.通过不断重复这一过程,可以使目的DNA片段得到扩增,同时新合成的DNA片段也可以作为模板,使DNA的合成量呈指数型增长.PCR各种应用模式:兼并引物( degenerate primer)pcr、套式引物(nested primer) pcr、复合pcr (multiplexpcr)、反向pcr ( inverse pcr或reverse pcr)、不对称pcr(asymmetric pcr)、标记pcr ( lp-pcr)和彩色pcr、加端pcr、锚定pcr或固定pcr、玻片pcr、反转录pcr方法检测rna、定量·3DNA芯片基因芯片又称DNA芯片(DNA chip)或DNA微阵列(DNA microarray).是采用光导原位合成或显微印刷等方法将大量特定序列的探针分子密集、有序地固定于经过相应处理的载体上,然后加入标记的待测样品,进行多元杂交,通过杂交信号的强弱及分布,来分析目的分子的有无、数量及序列,从而获得受检样品的遗传信.特点:具有通量大,并行性、微量化与自动化等优点,但在实践中其研究成本较高;方法标准化不足;配套软件不够完善.2分子生物学技术在虫媒病诊断的应用2·1疟疾黄炳成等[4]用pBF2 DNA片断,经标记后作探针,从多种疟原虫DNA样本中检出恶性疟原虫.基因芯片在疟原虫的研究内容还有疟原虫新基因发现[5]、转录因子调控网络[6]、疟原虫适应人体宿主机制[7]、疟原虫比较基因组杂交分析[8]、恶性疟原虫抗原变异分子机制[9]以及疟原虫攻击红细胞机制[10]等.2·2丝虫病黄志彪等[11]运用PCR技术检测血液中的班氏丝虫微丝蚴,可检出lOOul阳性血样中的l条班氏丝虫微丝蚴;用于检测班氏丝虫监测点540份血液样本结果均为阴性,镜检血片结果亦为阴性.常规丝虫检测是在夜间采血,有资料显示[12], SsP/PCR扩增系统可用于检测班氏丝虫病患者血样中的循环DNA,能用于周期性或夜间周期性丝虫病的日间血检工作,从根本上改变了丝虫病的诊断、监测和工作方式.2·3登革热病郑夔等[13]应用多重PCR技术快速鉴定4种血清型登革病毒,并在同一反应管中进行多重PCR对登革病毒进行分型鉴定,证实了2004年在广东发生的登革热疫情为I型登革病毒;也有报道应用寡核苷酸芯片技术能同时确认流感和登革热病毒[14].长期受这种疾病困扰的地区将有望通过这种技术的完善,获得有效的治疗和保护.

近代的癌症研究，已从单纯癌细胞的研究扩展到癌细胞所处环境影响的探讨，即「肿瘤微环境」研究，包括癌细胞周边的纤维母细胞、免疫细胞、脂肪细胞等。中央研究院基因体研究中心特聘研究员兼中国医药大学校长李文华院士所带领的团队，分别针对微环境内两种免疫细胞及脂肪细胞进行深入研究，找出助长乳癌细胞壮大的机制，为乳癌治疗提供更充分的资讯。

首先，在乳癌模式小鼠的淋巴结中，若剃除肿瘤引流淋巴结的免疫细胞Tregs，便可抑制该淋巴结内癌细胞IL-17RB基因的活化情形，并降低癌细胞的毒性。若将乳癌模式小鼠的肿瘤引流淋巴结以手术移除，乳癌细胞扩散的机率就会大幅降低。此研究结果对于在诊治上不确定是否要切除淋巴结的医师而言，提供了明确的指标，同时也确认发展IL-17RB抗体是治疗乳癌可行的方向之一。研究成果已于本(10)月9日发表于《EMBO分子医学》 (EMBO Molecular Medicine) 期刊。

当乳癌细胞转移到「肿瘤引流淋巴结(tumor-draining lymph nodes, TDLN)」时，医师即可借此了解肿瘤恶化的程度，但究竟是否有必要进行手术治疗？论文第一作者，本院基因体中心博士后研究人员黄世嘉博士表示，在黑色素瘤的诊疗上，目前已有数据证明，切除肿瘤附近的淋巴结，对预后有正向关联，但在乳癌治疗却尚未有定论。甚至有些人认为，乳癌细胞在淋巴结内，并无特别的影响力，而这个转移的资讯，目前仅用于判定癌症的期别为主。

在淋巴结这个微环境内，其实充满了各种免疫细胞，对于癌细胞似乎并不是一个安身立命的地方，但为什么癌细胞仍会选择移动至此呢？研究团队为一探究竟，与台大医学院多位医师合作展开研究后发现，在各式各样的免疫细胞里，有一种「调节性免疫T细胞 (Regulatory T cells简称Tregs) 」，作为一个矫正型的角色，当其他免疫细胞过度活化时，Tregs则会分泌TGF-β1分子进行控制与调节。然而，当乳癌细胞进到淋巴结时，Tregs所分泌的TGF-β1分子将反而助长乳癌细胞内IL-17RB基因的活化，进而增强乳癌细胞的毒性，而IL-17RB正是李文华实验室长期研究的一个基因。

人体全身除了负责输送血液的血管之外，淋巴管也是一个遍布全身且整体连通的系统，而淋巴管因为不像血管有来自心脏的压力，所以流速较慢，更适合细胞通过。这对于蠢蠢欲动于开疆辟土、持续扩散的癌细胞，是个绝佳的通道；在淋巴管内，癌细胞可以稳定流动，更可在「驿站」休息，而这个休息点即为淋巴结。在医学上，连通肿瘤的淋巴结，便是「肿瘤引流淋巴结」。本研究团队已证实，肿瘤引流淋巴结内的免疫细胞会分泌TGF-β1分子，该分子会促使肿瘤引流淋巴结内的乳癌细胞增加IL-17RB基因的表现，进而增加了乳癌细胞扩散的能力。

另一方面，团队的研究也指出，除了免疫细胞外，乳癌患者的脂肪细胞亦是助长乳癌细胞壮大的利器。乳癌细胞和其邻近脂肪细胞的互动，是一个尚有许多未知数的研究领域，临床观察指出， *** 较大的女性，罹患乳癌的风险较高，显示脂肪细胞在乳癌细胞微环境的重要性。本研究团队透过取得乳癌患者的脂肪组织，针对乳癌细胞与脂肪细胞的关系进行研究并发现，脂肪细胞透过分泌β-HB，促进MCT2高表现的乳癌肿瘤增生，该研究并于106年3月发表于《自然通讯》 (Nature Communications) 期刊。

该文章第一作者黄俊凯博士叙述，他们的研究与先前研究不同点在于，直接从乳癌患者的脂肪细胞角度切入。针对乳癌细胞株全基因图谱分析并搭配文献浏览，找出一个表现于乳癌细胞膜上，同时在脂肪细胞互动上扮演重要角色的基因 MCT2。而在临床中，MCT2 的高表现量伴随着较差的预后。

MCT2的主要功能在于传递，且位于乳癌细胞膜上的闸口，在功能上可以让β-羟基丁酸 (β-HB）分子进出。研究发现，脂肪细胞分泌的β-HB，可促进MCT2高表现的乳癌肿瘤增生。因此，脂肪组织在MCT2高表现的乳癌患者，反倒成为帮助乳癌壮大的角色，以MCT2做为标的进行治疗或许可成为乳癌治疗的另一道曙光

研究论文「TGF-β1 secreted by Tregs in lymph nodes promotes breast cancer malignancy via up-regulation of IL-17RB」请参考网站：

研究论文「Adipocytes promote malignant growth of breast tumours with monocarboxylate transporter 2 expression via β-hydroxybutyrate」请参考网站：nature/articles/nms14706.