陈阳，何琪杨

    许多慢性病如心脑血管疾病、糖尿病、肿瘤或是慢性传染病如艾滋病、病毒性肝炎均涉及多种基因的相互作用，检测疾病和药物治疗过程中大量基因的表达变化，将为疾病的诊断和疗效评价提供可靠的分子标志物。除了共性变化之外，疾病的发生和治疗还具有明显的个体差异，发展整合个体组学鉴定可能是揭示个体差异的重要途径，斯坦福大学医学院的 Michael Snyder 教授课题组首次报道了此方面的研究成果。使用基因芯片、蛋白质组学和代谢组学的方法，历时两年半跟踪监测了一名志愿者体内 4 万余种基因以及蛋白质水平的分子变化，比临床其他指标更早地发现了该志愿者已罹患糖尿病[1]。虽然基因表达的数据在疾病诊断和治疗中起重要的作用，但由于不能对细胞内基因表达的数量进行准确定量，根据对照组样本得到的相对量，不同实验或不同实验室均存在巨大的差异。可比性差是现在基因表达研究中存在的最大障碍，限制了基因表达评价指标的临床应用。近年来，美国 NanoString 公司研发的多基因表达计数系统(nCounter assay system，NAS)有可能克服上述难题。

    NAS 技术诞生于 Leroy Hood 博士创立的系统生物学研究所。管理该研究所基因芯片实验室的 Krassen Dimitrov首先提出了分子条形码的概念，并进行了原理验证。2008年，Nature Biotechnology 杂志上以封面故事的形式报道了他们的研究成果[2]。该技术可以直接定量同一个样本中的800 种基因的表达量，无需 RNA 提取、逆转录以及 PCR扩增步骤，显著提高了表达谱分析的准确度与灵敏度。此项革命性技术自 2008 年出现以来，已经被越来越多的研究者所使用。

    1 NAS 技术的原理及优点

    NAS 技术利用分子条形码及双探针标志，对转录本进行特异性标定；通过影像化的数字计数准确量化样本的表达量，实现高通量、自动化地直接测定多种基因的表达，在确保实验准确性的同时，最大程度上减少了实验操作可能产生的误差。

    1.1 NAS 技术的基本原理

    NAS 技术的基本原理是使用了两种探针——捕获探针(capture probe)和报告探针(reporter probe)进行标定，它们各包含了一段长为 35 ～ 50 bp，能特异性地结合到同一种 mRNA 的序列，共同标记目标基因(图 1)。捕获探针、报告探针以及目标基因产物序列特异性结合后，形成探针/目标分子荧光复合物，一个复合物即代表一条 mRNA 分子，不同的基因序列以不同的荧光分子排列组合代表[2] ......