計(jì)量論壇

標(biāo)題: 生物芯片技術(shù) [打印本頁(yè)]

作者: vandyke 時(shí)間: 2009-3-23 21:34
標(biāo)題: 生物芯片技術(shù)
一、生物芯片簡(jiǎn)介
生物芯片（biochip）是指采用光導(dǎo)原位合成或微量點(diǎn)樣等方法，將大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至組織切片、細(xì)胞等等生物樣品有序地固化于支持物（如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝膠、尼龍膜等載體）的表面，組成密集二維分子排列，然后與已標(biāo)記的待測(cè)生物樣品中靶分子雜交，通過(guò)特定的儀器比如激光共聚焦掃描或電荷偶聯(lián)攝影像機(jī)（CCD）對(duì)雜交信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行快速、并行、高效地檢測(cè)分析，從而判斷樣品中靶分子的數(shù)量。由于常用玻片/硅片作為固相支持物，且在制備過(guò)程模擬計(jì)算機(jī)芯片的制備技術(shù)，所以稱(chēng)之為生物芯片技術(shù)。根據(jù)芯片上的固定的探針不同，生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片，另外根據(jù)原理還有元件型微陣列芯片、通道型微陣列芯片、生物傳感芯片等新型生物芯片。如果芯片上固定的是肽或蛋白，則稱(chēng)為肽芯片或蛋白芯片；如果芯片上固定的分子是寡核苷酸探針或DNA，就是DNA芯片。DNA微陣列(DNA Microarray)是目前最重要的一種，有寡核苷酸芯片、cDNA芯片和Genomic芯片之分，包括二種模式：一是將靶DNA固定于支持物上，適合于大量不同靶DNA的分析，二是將大量探針?lè)肿庸潭ㄓ谥С治锷希m合于對(duì)同一靶DNA進(jìn)行不同探針序列的分析。
生物芯片技術(shù)是90年代中期以來(lái)影響最深遠(yuǎn)的重大科技進(jìn)展之一，是融微電子學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)為一體的高度交叉的新技術(shù)，具有重大的基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值，又具有明顯的產(chǎn)業(yè)化前景。由于用該技術(shù)可以將極其大量的探針同時(shí)固定于支持物上，所以一次可以對(duì)大量的生物分子進(jìn)行檢測(cè)分析，從而解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交（Southern Blotting 和Northern Blotting等）技術(shù)復(fù)雜、自動(dòng)化程度低、檢測(cè)目的分子數(shù)量少、低通量(low through-put)等不足。而且，通過(guò)設(shè)計(jì)不同的探針陣列、使用特定的分析方法可使該技術(shù)具有多種不同的應(yīng)用價(jià)值，如基因表達(dá)譜測(cè)定、突變檢測(cè)、多態(tài)性分析、基因組文庫(kù)作圖及雜交測(cè)序（Sequencing by hybridization, SBH）等，為"后基因組計(jì)劃"時(shí)期基因功能的研究及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)及醫(yī)學(xué)診斷學(xué)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的工具，將會(huì)使新基因的發(fā)現(xiàn)、基因診斷、藥物篩選、給藥個(gè)性化等方面取得重大突破，為整個(gè)人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)深刻廣泛的變革。該技術(shù)被評(píng)為1998年度世界十大科技進(jìn)展之一。

二、生物芯片的應(yīng)用領(lǐng)域

1 、基因表達(dá)水平的檢測(cè)
用基因芯片進(jìn)行的表達(dá)水平檢測(cè)可自動(dòng)、快速地檢測(cè)出成千上萬(wàn)個(gè)基因的表達(dá)情況。Schena等采用擬南芥基因組內(nèi)共45個(gè)基因的cDNA微陣列（其中14個(gè)為完全序列，31個(gè)為EST），檢測(cè)該植物的根、葉組織內(nèi)這些基因的表達(dá)水平，用不同顏色的熒光素標(biāo)記逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物后分別與該微陣列雜交，經(jīng)激光共聚焦顯微掃描，發(fā)現(xiàn)該植物根和葉組織中存在26個(gè)基因的表達(dá)差異，而參與葉綠素合成的CAB1基因在葉組織較根組織表達(dá)高500倍。Schena等用人外周血淋巴細(xì)胞的cDNA文庫(kù)構(gòu)建一個(gè)代表1046個(gè)基因的cDNA微陣列，來(lái)檢測(cè)體外培養(yǎng)的T細(xì)胞對(duì)熱休克反應(yīng)后不同基因表達(dá)的差異，發(fā)現(xiàn)有5個(gè)基因在處理后存在非常明顯的高表達(dá)，11個(gè)基因中度表達(dá)增加和6個(gè)基因表達(dá)明顯抑制。該結(jié)果還用熒光素交換標(biāo)記對(duì)照和處理組及RNA印跡方法證實(shí)。在HGP完成之后，用于檢測(cè)在不同生理、病理?xiàng)l件下的人類(lèi)所有基因表達(dá)變化的基因組芯片為期不遠(yuǎn)了。　

2 、基因診斷
從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出標(biāo)準(zhǔn)圖譜。從病人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出病變圖譜。通過(guò)比較、分析這兩種圖譜，就可以得出病變的DNA信息。這種基因芯片診斷技術(shù)以其快速、高效、敏感、經(jīng)濟(jì)、平行化、自動(dòng)化等特點(diǎn)，將成為一項(xiàng)現(xiàn)代化診斷新技術(shù)。例如Affymetrix公司，把P53基因全長(zhǎng)序列和已知突變的探針集成在芯片上，制成P53基因芯片，將在癌癥早期診斷中發(fā)揮作用。又如，Heller等構(gòu)建了96個(gè)基因的cDNA微陣，用檢測(cè)分析風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）相關(guān)的基因，以探討DNA芯片在感染性疾病診斷方面的應(yīng)用。現(xiàn)在，肝炎病毒檢測(cè)診斷芯片、結(jié)核桿菌耐藥性檢測(cè)芯片、多種惡性腫瘤相關(guān)病毒基因芯片等一系列診斷芯片逐步開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。基因診斷是基因芯片中最具有商業(yè)化價(jià)值的應(yīng)用。

3、藥物篩選
如何分離和鑒定藥的有效成份是目前中藥產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)的西藥開(kāi)發(fā)遇到的重大障礙，基因芯片技術(shù)是解決這一障礙的有效手段，它能夠大規(guī)模地篩選、通用性強(qiáng)，能夠從基因水平解釋藥物的作用機(jī)理，即可以利用基因芯片分析用藥前后機(jī)體的不同組織、器官基因表達(dá)的差異。如果再c DNA表達(dá)文庫(kù)得到的肽庫(kù)制作肽芯片，則可以從眾多的藥物成分中篩選到起作用的部分物質(zhì)。還有，利用RNA、單鏈DNA有很大的柔性，能形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，更有利與靶分子相結(jié)合，可將核酸庫(kù)中的RNA或單鏈DNA固定在芯片上，然后與靶蛋白孵育，形成蛋白質(zhì)-RNA或蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物，可以篩選特異的藥物蛋白或核酸，因此芯片技術(shù)和RNA庫(kù)的結(jié)合在藥物篩選中將得到廣泛應(yīng)用。在尋找HIV藥物中，Jellis等用組合化學(xué)合成及DNA芯片技術(shù)篩選了654536種硫代磷酸八聚核苷酸，并從中確定了具有XXG4XX樣結(jié)構(gòu)的抑制物，實(shí)驗(yàn)表明，這種篩選物對(duì)HIV感染細(xì)胞有明顯阻斷作用。生物芯片技術(shù)使得藥物篩選，靶基因鑒別和新藥測(cè)試的速度大大提高，成本大大降低。基因芯片藥物篩選技術(shù)工作目前剛剛起步，美國(guó)很多制藥公司已開(kāi)始前期工作，即正在建立表達(dá)譜數(shù)據(jù)庫(kù)，從而為藥物篩選提供各種靶基因及分析手段。這一技術(shù)具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。

4、個(gè)體化醫(yī)療
臨床上，同樣藥物的劑量對(duì)病人甲有效可能對(duì)病人乙不起作用，而對(duì)病人丙則可能有副作用。在藥物療效與副作用方面，病人的反應(yīng)差異很大。這主要是由于病人遺傳學(xué)上存在差異（單核苷酸多態(tài)性，SNP），導(dǎo)致對(duì)藥物產(chǎn)生不同的反應(yīng)。例如細(xì)胞色素P450酶與大約25%廣泛使用的藥物的代謝有關(guān)，如果病人該酶的基因發(fā)生突變就會(huì)對(duì)降壓藥異喹胍產(chǎn)生明顯的副作用，大約5%~10%的高加索人缺乏該酶基因的活性。現(xiàn)已弄清楚這類(lèi)基因存在廣泛變異，這些變異除對(duì)藥物產(chǎn)生不同反應(yīng)外，還與易犯各種疾病如腫瘤、自身免疫病和帕金森病有關(guān)。如果利用基因芯片技術(shù)對(duì)患者先進(jìn)行診斷，再開(kāi)處方，就可對(duì)病人實(shí)施個(gè)體優(yōu)化治療。另一方面，在治療中，很多同種疾病的具體病因是因人而異的，用藥也應(yīng)因人而異。例如乙肝有較多亞型，HBV基因的多個(gè)位點(diǎn)如S、P及C基因區(qū)易發(fā)生變異。若用乙肝病毒基因多態(tài)性檢測(cè)芯片每隔一段時(shí)間就檢測(cè)一次，這對(duì)指導(dǎo)用藥防止乙肝病毒耐藥性很有意義。又如，現(xiàn)用于治療AIDS的藥物主要是病毒逆轉(zhuǎn)錄酶RT和蛋白酶PRO的抑制劑，但在用藥3-12月后常出現(xiàn)耐藥，其原因是rt、pro基因產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)突變。Rt基因四個(gè)常見(jiàn)突變位點(diǎn)是Asp67→Asn、Lys70→Arg、Thr215→Phe、Tyr和Lys219→Glu,四個(gè)位點(diǎn)均突變較單一位點(diǎn)突變后對(duì)藥物的耐受能力成百倍增加。如將這些基因突變部位的全部序列構(gòu)建為DNA芯片，則可快速地檢測(cè)病人是這一個(gè)或那一個(gè)或多個(gè)基因發(fā)生突變，從而可對(duì)癥下藥，所以對(duì)指導(dǎo)治療和預(yù)后有很大的意義5、測(cè)序
基因芯片利用固定探針與樣品進(jìn)行分子雜交產(chǎn)生的雜交圖譜而排列出待測(cè)樣品的序列，這種測(cè)定方法快速而具有十分誘人的前景。Mark chee等用含135000個(gè)寡核苷酸探針的陣列測(cè)定了全長(zhǎng)為16.6kb的人線粒體基因組序列，準(zhǔn)確率達(dá)99%。Hacia等用含有48000個(gè)寡核苷酸的高密度微陣列分析了黑猩猩和人BRCA1基因序列差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在外顯子11約3.4kb長(zhǎng)度范圍內(nèi)的核酸序列同源性在98.2%到83.5%之間，提示了二者在進(jìn)化上的高度相似性。據(jù)未經(jīng)證實(shí)的報(bào)道，去年有一種不成熟的生物芯片在15分鐘內(nèi)完成了1．6萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)定，96個(gè)這樣的生物芯片的平行工作，就相當(dāng)于每天1．47億個(gè)堿基對(duì)的分析能力！
6、生物信息學(xué)研究
人類(lèi)基因組計(jì)劃（HGP）是人類(lèi)為了認(rèn)識(shí)自己而進(jìn)行的一項(xiàng)偉大而影響深遠(yuǎn)的研究計(jì)劃。目前的問(wèn)題是面對(duì)大量的基因或基因片斷序列如何研究其功能，只有知道其功能才能真正體現(xiàn)HGP計(jì)劃的價(jià)值--破譯人類(lèi)基因這部天書(shū)。后基因組計(jì)劃、蛋白組計(jì)劃、疾病基因組計(jì)劃等概念就是為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而提出的。基因的功能并不獨(dú)立的,一個(gè)基因表達(dá)的上調(diào)或者下調(diào)往往會(huì)影響上游和下游幾個(gè)基因表達(dá)狀態(tài)的改變，從而進(jìn)一步引起和這幾個(gè)基因相關(guān)的更多基因的表達(dá)模式的改變。基因之間的這種復(fù)雜的相互作用組成了一張交錯(cuò)復(fù)雜的立體的關(guān)系網(wǎng)。像過(guò)去那樣孤立的理解某個(gè)基因的功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了，需要我們站在更高的層次全面的理解這種相互關(guān)系，全面了解不同個(gè)體基因變異、不同組織、不同時(shí)間、不同生命狀態(tài)等的基因表達(dá)差異信息，并找出其中規(guī)律。生物信息學(xué)將在其中扮演至關(guān)重要的角色。基因芯片技術(shù)就是為實(shí)現(xiàn)這一環(huán)節(jié)而建立的，使對(duì)個(gè)體生物信息進(jìn)行高速、并行采集和分析成為可能，必將成為未來(lái)生物信息學(xué)研究中的一個(gè)重要信息采集和處理平臺(tái)，成為基因組信息學(xué)研究的主要技術(shù)支撐。比如研究基因生物學(xué)功能的最好方式是監(jiān)測(cè)基因在不同組織、不同發(fā)育階段、不同健康狀況下在機(jī)體中活性的變化。這是一項(xiàng)非常麻煩的工作，但基因芯片技術(shù)可以允許研究人員同時(shí)測(cè)定成千上萬(wàn)個(gè)基因的作用方式，幾周內(nèi)獲得的信息用其它方法需要幾年才能得到。

7、實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用方面，生物芯片技術(shù)可廣泛應(yīng)用于疾病診斷和治療、藥物基因組圖譜、藥物篩選、中藥物種鑒定、農(nóng)作物的優(yōu)育優(yōu)選、司法鑒定、食品衛(wèi)生監(jiān)督、環(huán)境檢測(cè)、國(guó)防等許多領(lǐng)域。它將為人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命的起源、遺傳、發(fā)育與進(jìn)化、為人類(lèi)疾病的診斷、治療和防治開(kāi)辟全新的途徑，為生物大分子的全新設(shè)計(jì)和藥物開(kāi)發(fā)中先導(dǎo)化合物的快速篩選和藥物基因組學(xué)研究提供技術(shù)支撐平臺(tái)，這從我國(guó)99年3月國(guó)家科學(xué)技術(shù)部剛起草的《醫(yī)藥生物技術(shù)“十五”及2015年規(guī)劃》中便可見(jiàn)一斑：規(guī)劃所列十五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目中，就有八個(gè)項(xiàng)目（基因組學(xué)技術(shù)、重大疾病相關(guān)基因的分離和功能研究、基因藥物工程、基因治療技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)、組合生物合成技術(shù)、新型診斷技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物芯片技術(shù)）要使用生物芯片。生物芯片技術(shù)被單列作為一個(gè)專(zhuān)門(mén)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃。

三、DNA微陣列技術(shù)在癌癥機(jī)制研究中的應(yīng)用

在多年的癌癥疾病研究中，科學(xué)家和醫(yī)學(xué)工作者們認(rèn)識(shí)到，癌癥并不只是某一種疾病，在它的背后，隱藏著形形色色，變化多端的種類(lèi)，有幾百種這樣的癌癥存在著。它們?yōu)槭裁匆恢彪y以攻克呢？其主要的原因是由于每一種癌癥都有自己的特點(diǎn)，一種藥物并不能對(duì)各個(gè)不同組織的癌癥都能產(chǎn)生療效，有些能抑制住腫瘤細(xì)胞，但有些卻毫無(wú)作用，甚至在病癥上相同的癌癥，也無(wú)法用一種藥物達(dá)到治療的目的。現(xiàn)在，有一種新的技術(shù)可以幫助我們區(qū)分這些癌癥，并加以定義，而且還能幫助我們尋找新的治療藥物。

微陣列技術(shù)已經(jīng)將我們帶進(jìn)了癌癥的內(nèi)部世界。一些實(shí)驗(yàn)室的研究者們就已經(jīng)用這種技術(shù)鑒定了一些癌癥的特定亞型，包括白血病、淋巴瘤、危險(xiǎn)的惡性皮膚癌以及乳腺癌。他們從中可以了解目前的治療方法對(duì)哪些癌癥是有效的，哪些是沒(méi)有作用的。麻省理工學(xué)院基因組研究中心的一個(gè)研究小組曾經(jīng)宣稱(chēng)，用基因表達(dá)譜將癌癥進(jìn)行分類(lèi)的設(shè)想是完全可以實(shí)現(xiàn)的（Science,1999）。他們于是開(kāi)始比較急性髓性白血病（AML）和急性淋巴性白血病（ALL）的基因表達(dá)譜。這兩種白血病在臨床的標(biāo)準(zhǔn)病理檢測(cè)中難以區(qū)分。研究人員從38位ALL和AML患者的骨髓細(xì)胞中抽提了mRNA，用生物素進(jìn)行標(biāo)記，分別與帶有6800個(gè)人的基因的芯片（由Affymetrix提供）進(jìn)行雜交，來(lái)檢測(cè)基因的表達(dá)情況。經(jīng)過(guò)計(jì)算，挑選出了50個(gè)差異表達(dá)的基因。這些基因的挑選是依據(jù)數(shù)學(xué)方法。研究小組的領(lǐng)導(dǎo)人Golub說(shuō)，因?yàn)槲覀冮_(kāi)始無(wú)法預(yù)料哪些基因能提供更多的信息。這個(gè)結(jié)果表明他們已經(jīng)可以用這些基因表達(dá)譜來(lái)區(qū)分38個(gè)患者中哪些是AML，哪些是ALL。對(duì)另一組36個(gè)患者也能做出同樣的區(qū)分。盡管專(zhuān)家們?cè)缇椭繟ML和ALL是兩種白血病，"但從表達(dá)水平上做出解釋仍然是十分必要的。"Jeff Trent說(shuō)。

從那以后，研究者們紛紛開(kāi)始用基因表達(dá)譜來(lái)揭示一些未知的癌癥類(lèi)型。Staudt的研究小組就開(kāi)展了許多這樣的工作。他們與斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Patrick Brown和David Botstein小組合作，研究大面積擴(kuò)散的B細(xì)胞淋巴瘤。這是一種非霍吉金氏病，在美國(guó)每年有一萬(wàn)五千多人的發(fā)病率，而且臨床上變易大，只有40%的患者可以被治愈，60%的患者會(huì)死亡。微陣列技術(shù)的分析也許可以幫助我們找到答案。

第一階段的工作成果發(fā)表在了Nature上。研究人員制作了一種他們稱(chēng)為"Lymphochip"的芯片，上面排列有18,000個(gè)基因，大多數(shù)基因在正常和惡性淋巴細(xì)胞中都表達(dá)。然后，他們從40位患者的組織中分離了mRNA，用熒光標(biāo)記cDNA，與"Lymphochip"雜交。Staudt說(shuō)："我們發(fā)現(xiàn)40位患者的基因表達(dá)有很大的差異，盡管他們都經(jīng)過(guò)了相同的臨床診斷。"

根據(jù)計(jì)算機(jī)分析的基因表達(dá)譜結(jié)果，可以將40位患者分成兩組，一組患者中，發(fā)生免疫應(yīng)答的脾臟和淋巴結(jié)的B細(xì)胞特征性的表達(dá)了一類(lèi)基因；而另一組患者中，這些基因卻沒(méi)有表達(dá)，但在受到抗原刺激后發(fā)生分裂的血液中的B細(xì)胞表達(dá)了另外一類(lèi)基因。"由此，"Stault說(shuō)道，"我們認(rèn)為這些患者得的是兩種不同的疾病。"的確，這兩組患者的臨床檢測(cè)結(jié)果也有所不同，脾－淋巴結(jié)B細(xì)胞譜的情況要好一些，經(jīng)診斷后有75%的患者多活了5年，而另一組恰恰相反。Staudt的小組目前正在進(jìn)行一個(gè)稱(chēng)為淋巴瘤－白血病的分子分型的合作研究項(xiàng)目，要對(duì)幾百個(gè)B細(xì)胞淋巴瘤患者做出分析，來(lái)驗(yàn)證他們的結(jié)論。不過(guò)，他們已經(jīng)提出了可能的治療方案。淋巴瘤患者的治療首先是要進(jìn)行化療，如果有復(fù)發(fā)情況，就要進(jìn)行骨髓移植。在以后，那些預(yù)后差的患者就可以直接進(jìn)行骨髓移植，無(wú)需作化療，以免使身體更加虛弱。

DNA微陣列技術(shù)并不只用在血液癌癥的分類(lèi)研究。NHGRI小組在Nature上發(fā)表了他們黑色素瘤分類(lèi)的研究成果。通過(guò)研究基因的表達(dá)譜，他們將31位在腫瘤病理檢測(cè)中沒(méi)有差異的黑色素瘤患者分成兩類(lèi)，這兩種類(lèi)型是否能與臨床聯(lián)系起來(lái)，還不得而知。但已經(jīng)有了一些數(shù)據(jù)表明了其可能性。比如，占多數(shù)的患者的表達(dá)譜中，相當(dāng)一些表達(dá)下調(diào)的基因都與細(xì)胞遷移有關(guān)。這一點(diǎn)是與腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)能力的減弱是一致的。這也就意味著腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散能力減弱了。

斯坦福大學(xué)的Brown和Bostein還有他們的同事們也在利用微陣列技術(shù)尋找乳腺癌的亞類(lèi)型。他們也得到了兩個(gè)不同的腫瘤類(lèi)群。這兩類(lèi)的基因表達(dá)差異體現(xiàn)在雌激素受體。這也是在預(yù)料之中的，我們?cè)缇椭溃萍に厥荏w缺乏的乳腺癌更為嚴(yán)重。但是，他們后來(lái)還發(fā)現(xiàn)，這類(lèi)癌癥還能細(xì)分出許多亞群。例如，帶有雌激素受體的一類(lèi)腫瘤細(xì)胞的基因表達(dá)譜不僅與哺乳動(dòng)物的排泄管基細(xì)胞十分相似，與另一種高表達(dá)Erb-B2腫瘤基因的的細(xì)胞也很相似。

這些早期的研究很清楚的表明了利用微陣列技術(shù)可以高通量的檢測(cè)基因的表達(dá)，但是，更有意義的結(jié)果并不在于我們只知道哪些基因的表達(dá)是上調(diào)還是下調(diào)，而是要鑒定出哪些基因是對(duì)癌癥的病因和發(fā)展緊密相關(guān)的。例如，MIT的研究小組在比較高轉(zhuǎn)移黑色素瘤細(xì)胞和低轉(zhuǎn)移黑色素瘤細(xì)胞的基因表達(dá)譜，找到了一組隨著腫瘤的惡化表達(dá)明顯上調(diào)的基因。

這些基因中，許多都是參與了癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，直接或間接的影響到細(xì)胞的移動(dòng)和進(jìn)攻性。例如，MIT的一個(gè)研究小組深入的研究了一個(gè)稱(chēng)為RhoC的基因，這個(gè)基因曾經(jīng)報(bào)道過(guò)與胰腺癌的轉(zhuǎn)移有關(guān)。他們將這個(gè)基因轉(zhuǎn)到人的黑色素瘤細(xì)胞（無(wú)擴(kuò)散傾向）中，然后接種到小鼠上，他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞具有高度的轉(zhuǎn)移性。另一項(xiàng)熱門(mén)的領(lǐng)域是研究人員利用微陣列技術(shù)來(lái)研究那些激發(fā)腫瘤產(chǎn)生的癌基因和抑制腫瘤的癌基因是如何干擾其它基因表達(dá)的。Klausner（MTI）說(shuō)，微陣列工具可以闡明特定遺傳缺陷及如何調(diào)控的相互關(guān)系。Staudt小組就曾經(jīng)用Lymphochip來(lái)研究BCL-6基因的異常活動(dòng)的情況，這在淋巴細(xì)胞中是很常見(jiàn)的情況。過(guò)去，我們知道BCL-6基因的表達(dá)產(chǎn)物會(huì)抑制某些基因的表達(dá)，NCI的研究人員正是想找出其中導(dǎo)致癌發(fā)生的變化。他們發(fā)現(xiàn)BCL-6基因的活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致blimp-1基因表達(dá)的抑制，blimp-1基因的功能是促進(jìn)B細(xì)胞的分化，變成一個(gè)可以分泌抗體的血細(xì)胞。另一個(gè)受到影響的基因是p27kip1，它會(huì)影響細(xì)胞的分裂周期。這兩個(gè)基因?qū)?xì)胞產(chǎn)生雙重作用，使細(xì)胞保持在在一個(gè)分化停滯，不斷分裂的狀態(tài)。

在西雅圖Fred Hutchinson癌癥研究中心的Eisenman小組與MIT合作研究Myc基因的活性變化，這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在3月份的PNAS上。他們發(fā)現(xiàn)，Myc基因的活性會(huì)引起27個(gè)基因的上調(diào)表達(dá)，這些基因中包括一些促進(jìn)細(xì)胞分裂的基因。同時(shí)還引起另外9個(gè)基因的下調(diào)表達(dá)。"我們正在發(fā)現(xiàn)這些腫瘤的惡化途徑，現(xiàn)在我們可以研究這些干預(yù)的途徑是否有所幫助。

另一塊利用微陣列技術(shù)研究癌癥的熱點(diǎn)是癌細(xì)胞在化療下的應(yīng)答機(jī)制，以及哪些癌細(xì)胞能夠發(fā)生應(yīng)答，而哪些不能。其實(shí)，微陣列技術(shù)的應(yīng)用是無(wú)窮無(wú)盡的。

隨著微陣列技術(shù)的研究和應(yīng)用急劇增加，由此而帶來(lái)的數(shù)據(jù)象洪水一樣"泛濫"，我們不得不面對(duì)這樣一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題：怎樣處理這些日益增多的數(shù)據(jù)？?jī)H僅去分析還不夠，還要知道怎樣去利用和比較它們。而且，不同的研究人員所使用的技術(shù)平臺(tái)和不同的方法，沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的尺度，就很難將這些結(jié)果統(tǒng)一起來(lái)，評(píng)定結(jié)果的可靠性。

針對(duì)這些問(wèn)題，NCI已經(jīng)建立了一個(gè)基因表達(dá)分析工作小組，專(zhuān)門(mén)來(lái)研究芯片領(lǐng)域中遇到的種種問(wèn)題，尋找解決方案。盡管我們對(duì)微陣列技術(shù)的有著極大的研究熱情，但最終還是朝著臨床的方向發(fā)展。

歡迎光臨計(jì)量論壇 (http://www.bkd208.com/)