個體化醫(yī)學(xué)因能提供更有效和準(zhǔn)確的藥物、減少藥物的副作用、降低治療成本，在癌癥診斷和治療中具有重要的應(yīng)用前景。檢測與藥物作用有關(guān)的基因有助于為個體癌癥患者提供用藥的科學(xué)依據(jù)。

研究表明，具有野生型鼠類肉瘤病毒癌基因（Kras）的結(jié)腸直腸癌（CRC）患者可受益于抗表皮生長因子受體（EGFR）的治療，然而一旦Kras基因發(fā)生突變，患者則不能從抗EGFR治療中獲益。因此，Kras基因的檢測可以篩選出EGFR靶向治療藥物有效的結(jié)腸直腸癌患者，幫助醫(yī)生選擇對腫瘤病人最有效的治療方法，實(shí)現(xiàn)腫瘤病人的個體化治療。

福州大學(xué)食品安全與生物分析教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的林振宇研究員課題組聯(lián)合福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院翁祖銓教授課題組構(gòu)建了一個基于鎖核酸（LNA）功能化的DNA步移機(jī)和超分支滾環(huán)擴(kuò)增（HRCA）雙重信號擴(kuò)增技術(shù)的電化學(xué)發(fā)光（ECL）生物傳感器，用于檢測Kras突變基因。該傳感器結(jié)合了LNA對單堿基突變的高識別能力及步移機(jī)和HRCA高擴(kuò)增效率的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了Kras突變基因高選擇性和高靈敏度的檢測。

首先他們在磁珠上連接DNA基底鏈（SD）和步移鏈（DW）構(gòu)建DNA步移機(jī)，SD與DW部分雜交并形成特殊位點(diǎn)，在切刻內(nèi)切酶的作用下，剪切特殊位點(diǎn)并釋放SD，同時DW與下一條SD雜交并剪切釋放SD形成一個循環(huán)。為調(diào)控DNA步移，他們引入鎖核酸修飾的探針（LMPP）對DW進(jìn)行保護(hù)。鎖核酸的特殊結(jié)構(gòu)使其具有很好的識別單堿基突變的能力。當(dāng)體系存在目標(biāo)物Kras突變基因時，該基因能夠與LMPP雜交并啟動DNA步移機(jī)，釋放大量的SD，再通過磁性分離，釋放的SD被分離出來并作為HRCA的引物，觸發(fā)擴(kuò)增反應(yīng)。HRCA產(chǎn)物包含大量長度不一的雙鏈DNA，利用Ru(phen)32+能夠嵌入雙鏈DNA中并產(chǎn)生ECL信號的特性，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的靈敏檢測。

這一研究成果近期發(fā)表在Chemical Communications 上，同時被選為外封面文章，文章的第一作者是福州大學(xué)博士研究生張瑩。