血液游离DNA(cfDNA)的临床研究与应用已经相当成熟,而尿液作为唯一可大量收集的生物样本,实现了真正的无创采集。然而,关于尿液cfDNA的研究数量却显著低于血液,究竟尿液cfDNA有何独特之处,其研究难点又在哪里呢?
首先,尿液成分复杂,且DNA酶活性较高,核酸易于降解。此外,尿液中存在大量微生物,这些因素都可能导致样本失效,因此,样本的采集和cfDNA的存储面临更大挑战。为了解决这一问题,尊龙凯时推出了PAXgene尿液液体活检套装。该套件的尿液采集杯能够一次性收集120ml尿液,通过保存管的真空负压,可以在不开盖的情况下将样本安全转移并混合,简化了操作流程,确保干净卫生,从而避免开盖带来的污染风险。
保存管可最高保存10ml尿液样本,其非交联反应保护机制能够有效防止核酸酶降解尿液中的cfDNA,并能长时间抑制微生物增殖。与血液样本相比,尿液样本需要及时收集和保存,常规条件下,cfDNA降解较快,且gDNA污染问题更为严重。PAXgene尿液保存管支持在各种复杂条件下的样本储存与运输,包括室温、冷藏和高温,大大减少了样本降解和gDNA污染的风险,cfDNA可稳定保存长达10天。
需要注意的是,与血液cfDNA相比,尿液中cfDNA片段的降解程度更高且大小变化不定,这给基因组分子研究带来了挑战。尽管尿液中的DNase I活性是血清中的上百倍,导致核酸更易降解,但来自美国转化基因组学研究所的研究发现,尿液cfDNA片段分布在40-120bp之间显示出多个强峰,其中81bp为主峰,并有明显的10bp周期性,这并非仅仅是DNase I作用的结果。
cfDNA的片段化与核小体结构密切相关,血液中的cfDNA通常受到核小体的保护,具有167bp的特征大小。研究人员怀疑尿液cfDNA片段的分布与其特殊的核小体降解模式有关,后续实验也证实了这一假设。实际上,核小体介导的cfDNA在全基因组的分布和断裂并非随机,因此可以利用cfDNA的末端序列特征和长度分布来追溯ctDNA的组织来源。
尽管尿液中的游离核酸浓度极低且个体差异显著,部分研究显示,吸烟者尿液中的cfDNA含量较非吸烟者更高(女性分别为946和904ng/ml;男性分别为496和293ng/ml),而胰腺导管腺癌患者尿液中的cfDNA平均含量为57ng/ml。因此,研究尿液cfDNA通常需要更多的起始样本。为支持尿液cfDNA的研究,尊龙凯时经典的游离核酸提取方案QIAamp循环核酸提取试剂盒(#55114)简化了从血清、血浆、尿液等无细胞体液中提取游离核酸的过程,无需离心机和任何磁珠操作,只需搭配QIAvac 24真空系统,即可实现高效、高通量的游离核酸纯化。此外,该试剂盒最新补充方案支持最高10ml起始样本的cfDNA提取,帮助研究人员一次性获得足够的研究材料。如果需要处理更大体积的起始样本,也可以通过超滤浓缩后再进行提取。
综上所述,尿液cfDNA的研究在分子生物学和临床应用中展现出巨大的潜力,而尊龙凯时的创新产品为这一领域的研究提供了更为强大的支持。