基因檢測在腫瘤臨床領域的運用系列專題（1）

最新 08-31

引言

對於腫瘤，很多人談癌色變、望而生畏；對於基因，則被視為「生命密碼」，被寄予無限厚望！過去二十年，隨著生命科學和檢測技術的不斷發展，從人類基因組計划到美國精準醫療的「登月計劃」，基因宛如一位蒙著面紗的「美少女」，慢慢被揭開其神秘而令人嚮往的面容，基因檢測也成為生命領域，尤其是癌症領域最熱門的話題之一。

隨著檢測技術和分子生物學的發展，基於基因檢測的腫瘤精準醫療（分子靶向治療）在肺癌、腸癌、惡性黑色素瘤等腫瘤領域（尤其是EGFR突變的非小細胞肺癌）開始展露鋒芒，很多過去預期壽命只有短短几個月的晚期癌症患者生命得到了顯著延長，幾年不再是夢想，也讓長期「帶瘤生存」成為可能！

基於基因檢測的精準醫療毫無疑問是很多癌症患者獲得新生的希望，但是鑒於許多腫瘤的多基因突變特點、基因/基因和基因/環境相互作用的很多機制尚未探明，註定了精準醫療在腫瘤領域的充分運用還有很長一段路要走。

精準醫療是希望，但是亦被某些「標題黨」過度神話，為了與大家一起更好地認識基因檢測在腫瘤領域的運用，《指南解讀》主編黃志鋒醫生邀請來自至本醫療科技的CEO、好友王凱博士共同撰寫此專題，敬請大家關注，也歡迎大家一起交流探討、幫忙批評指正！

作者簡介：

感謝張金丹、龐菲幫忙查閱文獻、一起撰稿！

基因檢測的發展歷程

1.什麼是基因？基因與腫瘤的關係？

基因是指帶有遺傳訊息的DNA片段，亦稱遺傳因子。基因支持著生命的基本構造和性能，儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡等過程的全部信息。生物體的生、長、衰、病、老、死等一切生命現象都與基因有關，基因是決定生命健康的內在因素。遺傳和環境（外在因素）互相依賴，演繹著生命的繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程。

腫瘤是機體細胞在內外致瘤因素長期協同作用下導致其基因水平的突變和功能調控異常，從而促使細胞持續過度增殖並導致發生轉化而形成的新生物。

顧名思義，腫瘤與基因突變密切相關！

2.什麼是基因檢測？

基因檢測是通過血液、其他體液、或細胞對DNA進行檢測的技術。

基因檢測可以用於疾病風險的預測、診斷與治療。在疾病的預測方面，利用基因檢測技術發現疾病易感基因，並評估罹患遺傳疾病風險的高低，及早輔助患者更好的預防疾病；在疾病診斷方面，則可藉助基因檢測技術，幫助臨床病理更好的進行疾病的判斷和確認，據統計，目前有1000多種遺傳性疾病可以通過基因檢測技術做出診斷；對於疾病的治療，基因檢測技術找到疾病發生的內在驅動基因，通過了解疾病的內在分子機制，更好的指導臨床醫護工作者選擇相應的治療藥物，如對肺癌患者EGRF、ALK等基因進行檢測，以此來選擇合適的靶向藥物。

3.基因檢測與傳統醫療檢測的區別

傳統的醫療檢測手段是針對疾病的具體癥狀或已有病變進行檢測。現代科學的發展促進了醫療檢驗手段的進步，可以深入細微之處對疾病進行縱向或橫向的剖析。大家都知道，人體的基本組成部分是細胞，如果可以對細胞展開一種實質的剖析，就可以找到疾病產生的根源。如癌症是人體細胞發生突變並大量複製的結果。

以癌症為例，一般醫療檢測手段是要看身體是否已經有癌細胞存在，而對於沒有產生癌變但已經具有風險的細胞卻無從得知。通過基因檢測不僅可以告訴您所患某種類型的癌症風險有多大，而且對於已患癌症的患者，基因檢測還可以找到癌症發生的相關驅動基因，並以此有針對性的選擇合適的藥物進行靶向治療。

4.基因檢測技術的發展歷程

相比較人類基因緩慢的進化速度，有關基因檢測的速度和能力的進化在這短短的40年內可謂「天翻地覆」，其基因檢測技術也經歷了3個時代的發展歷程：

a)第一代基因檢測技術

第一代基因檢測以Sanger法的出現為主要標誌，而首台商業化基因檢測測序儀對改法進行了改進，它以熒光信號接收和計算機信號分析代替了核素標記和放射自顯影檢測體系。而1995年推出的首台毛細管電泳測序儀PRISM 310更是使測序的通量大大提高。Sanger測序是最為經典的一代測序技術，時至今日依然是基因檢測行業的金標準。

圖1：第一代基因測序儀

發展歷程：

b)第二代基因檢測技術

第二代高通量基因檢測技術主要通過DNA片段化構建DNA文庫、文庫與載體交聯進行擴增、在載體面上進行邊合成邊測序反應，使得第1代基因檢測技術中最高基於96孔板的平行通量擴大至載體上百萬級的平行反應，完成對海量數據的高通量檢測。由於該技術需要對DNA進行片段化處理，並對數據進行大規模拼接，因此需要後台強大的生物信息軟硬體來支持。

二代基因檢車技術目前已經在基因組、轉錄組等組學檢測，在指導疾病分子靶向治療、繪製藥物基因組圖譜指導個體化用藥、感染性疾病的病原微生物宏基因組鑒定及通過母體中胎兒DNA信息進行產前診斷等方面已經獲得了較為廣泛的應用。

圖2：第二代基因測序儀

發展歷程：