“120万一针的抗癌药”到底有什么秘密？

最近“120万一针的抗癌药”的新闻将CAR-T疗法推到了百姓面前，多数人除了关注到其昂贵的价格，更多的是对这种新疗法的好奇与疑问。

CAR-T疗法从原理上来说并非难以理解，简单的说就是对患者体内的T淋巴细胞进行改造，装上“导航装置”，对癌细胞进行精zhun打击。而这项技术中涉及到多项分子生物学技术，如分选、转导、扩增等等。今天本文要聊的就是与扩增有关的知识。

常说扩增，指的就是聚合酶链式反应（PCR），是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制。当采用PCR反应扩增出了高的拷贝数，下一步如何检测就成了关键。

传统的一代凝胶电泳 PCR、二代荧光定量 PCR是依靠标准曲线或参照基因来测定核酸量，仅能做到相对定量。在20世纪末Bert Vogelstein等人在美国科学院院刊PNAS上首ci提出数字PCR，即Digital PCR（dPCR）。这一种基于泊松分布原理建立的核酸分子绝dui定量的新方法，它具有灵敏度高、精度高、抗干扰能力强等优点，被称为第三代 PCR 技术。

数字PCR基本原理是对反应体系进行分隔，将一个含有核酸分子几十微升的荧光PCR反体系随机分隔成数万微小独立反应体系，核酸模板在这种分隔过程中被充分稀释，使每个微滴单元包含一个或多个拷贝的核酸分子（即DNA模板）。

模板DNA分子进入各个小的反应体系的过程满足泊松分布规律，检测扩增PCR产物的荧光信号强度，有荧光信号的单元判读为”1”，没有荧光信号的单元判读为”0”，直接数出DNA分子的个数。根据相对比例和反应器的体积，带入泊松分布计算，即可推算出起始模板DNA分子的核酸浓度，对其绝dui定量。

数字PCR根据其反应单元的不同形式，主要可分为微板式、微腔式、微滴式三大类系统。目前市场上主要以微滴式、芯片式两种形式为主。

作为第三代PCR技术，数字PCR的优势主要体现在

• ▶高灵敏度，可实现单分子级绝dui定量：将一个传统的PCR反应变成了数万个PCR反应， 在这数万个反应单元中分别独立检测目的序列，不受标准曲线和扩增动力学影响，无需依赖于Ct值，提高了检测的灵敏度。

• ▶高精度，高重复性，可检测微小差异：dPCR使样本之间保持完全隔离，可以有效防止样品交叉污染，减少移液过程，可从背景序列中检测低丰度目的序列，具有高灵敏度的特点，使其特别适合在复杂背景中检测稀有突变。

• ▶强耐受抑制物，适用于多种复杂样本：血液、粪便、食品、土壤等样本中含有大量PCR反应的抑制物，由于数字PCR把目的序列被分配到多个独立反应体系中，显著降低了背景信号、抑制物对反应的干扰，扩增基质效应大大减小，适合于复杂样本中基因表达的准确定量检测。

数字PCR技术为不同场景下的多样化核酸检测需求提供了新的思路，尤其是在医学检验方面，在感染性疾病早期检测、癌症的液体活检、无创产前检查等领域展现出良好的应用前景。

随着精zhun诊疗需求的增加，数字PCR国内外市场都比较活跃。国外各大公司均在积极布局数字PCR业务。国内数字PCR行业起步较晚，大多公司尚处于早期规划开发阶段，但在其无可比拟的优势面前，数字PCR成为了近年广受关注的热点领域之一。相信随着如CAR-T疗法等新型分子生物学技术进入广大群众的视线中，以数字PCR之类等技术必将迎来蓬勃的发展。