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基因是人體的“建築圖紙”,承著載人體的全部遺傳信息,其化學本質是DNA。當一些基因出現了異常,就會影響人體的各種生理活動,嚴重時會導致疾病。基因突變就是癌症發生的根本原因。
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,是取被檢測者脫落的口腔黏膜細胞或其他組織細胞,擴增其基因信息後,通過特定設備對被檢測者細胞中的DNA分子信息作檢測,預知身體患疾病的風險,分析它所含有的各種基因情況,從而使人們能了解自己的基因信息,改善自己的生活環境和生活習慣,避免或延緩疾病的發生。
基因檢測在腫瘤方麵的應用分為幾個方麵:
1、遺傳性腫瘤基因檢測
遺傳性腫瘤是指生下來就攜帶某個缺陷基因而導致的腫瘤,占所有腫瘤的5-10%。
健康的人,為了知道他患癌的風險就可以做這個檢測,看他是否天生帶有某種基因的突變。比如安吉麗娜·朱莉帶了BRAC1基因突變,她患乳腺癌和卵巢癌的風險就增高了。
對於已經患了腫瘤的人,做基因檢測看他(她)的腫瘤是否是遺傳性的,也是很有價值的。因為如果一個患者的腫瘤是因為天生攜帶某種基因缺陷導致的,如攜帶BRAC基因的乳腺癌,那麽她一側乳房得了,另一側乳房還具有同樣的高風險,還有很高的風險會得卵巢癌,那麽患者也需要做好預防。
遺傳性腫瘤基因檢測目前有十幾種腫瘤,主要是乳腺癌和卵巢癌等,所以並不是檢測遺傳性腫瘤越多越好,而且正好合適。
遺傳性腫瘤基因檢測需要使用全基因測序,而不能使用芯片檢測一些熱點,檢測熱點會存在漏檢,雖然便宜,但是檢測結果並不是準確。這個在選擇時,不要過於看重價格,而是看是否把基因測通,數據分析如何。
2、化療用藥指導方麵的基因檢測
很多公司做的化療藥物用藥指導,就是檢測人正常的白細胞的基因多態性,這些基因多態性決定了人對化療藥物的代謝能力,因為人的基因是不同的,就像是人的身高一樣,人的基因也有差異,這個叫做基因的多態性。這個多態性決定了不同患者使用同樣一種化療藥物,效果會不同,副作用也不同,比較典型的例子就是伊立替康。
目前對化療藥物敏感性、毒副作用的基因檢測,其實測的是人的正常細胞的基因的多態性,而不是測的癌細胞的基因突變,而且基本源自體外實驗數據,指導意義很有限。
所以實踐中,大多數醫生並不怎麽認可這種檢測結果,不管檢測結果如何,他們最後還是用NCCN指南來選擇化療藥物,一方麵選擇麵有限,另一方麵那樣治療是合乎規定的。
3、腫瘤個體化用藥指導基因檢測
個體化用藥,就是藥物治療“因人而異”,在充分考慮每個病人個體差異(包含基因層麵)的基礎上製定安全、合理、有效、經濟的藥物治療方案。基因檢測的目的在於讓患者在最大範圍內尋找可以應用的靶向藥物。
目前比較常見的是EGFR、KRAS、ALK基因突變,根據突變檢測結果選擇相對應的靶向藥物。醫院裏很多時候用的是Sanger或QPCR來做EGFR基因檢測,比如常見的18、19、20和21號外顯子,這麽測了這麽多外顯子其實測的隻有一個EGFR基因。
隨著第二代基因測序的技術進步,不再用單獨的Sanger來測序一個EGFR基因,EGFR不突變再測ALK,然後再測ROS1,弄到最後樣本沒有了,時間也耽誤了。而是用大規模平行測序技術一次性檢測幾十個,幾百個基因。
所謂的二代基因測序的原理就是把DNA提取出來,然後用超聲波的技術隨機地把DNA打斷成很小的片段,比如一個片段幾十BP(堿基對)或一兩百BP,通過芯片捕獲技術把這些片段DNA給捕獲下來,然後加接頭,進行橋式PCR擴增,最後進行平行測序。二代測序技術可以對幾十或者幾百個基因進行測序。
4、組織與外周血檢測的異同
迄今為止,組織樣本是基因檢測癌症的最可靠方法,但它是一種侵入性的過程,而血液檢測是一種非侵入性的方法,可減輕患者的壓力,並且在一定程度上最大化了無法取到組織的腫瘤患者的生存希望。
血液檢測一般采用循環腫瘤測序(ctDNA)方法,是通過測定腫瘤細胞釋放到血液循環係統中的DNA,來評估癌症關鍵基因的突變,從而實現指導用藥。大量文獻表明,通過檢測血液中得ctDNA,檢測結果與組織檢測的一致性為60%-95%
對同一患者的組織樣本和血液樣本進行檢測,因組織選取的部位不同、腫瘤分期差異等,會存在組織血液不一致的現象。分析其原因,主要有以下兩點:
- 血液中ctDNA是由死亡的細胞釋放至血液中,若在血液中未檢測到組織中檢到的基因變異,可能是這部分基因變異未釋放至血液中,或者濃度太低導致未檢出。
- 組織的異質性,使得所檢測的組織樣本不能完全代表患者腫瘤基因變異的全貌,因此可能存在組織中未檢到而血液中檢到的情況。
- 血液檢測盡可能在腫瘤爆發進展期抽取血液做檢測,並且抽血前一個月以上未進行放化療更準確。
5、腫瘤的異質性
不同患者的腫瘤是不一樣的,對於同一個患者,他身上的腫瘤也是不一樣的。比如某個人是肺癌,如果轉移到腎上或者肝上,兩個不同病灶之間的基因突變是不一樣的。因為腫瘤細胞在分裂的時候傾向於出現一些錯誤,這些錯誤會導致癌細胞在複製和分裂的時候變得與眾不同,這些不同會導致它們對藥物的敏感性和耐受性都不一樣。這樣他們麵對藥物和免疫係統攻擊時有更多的選擇,有生存下來的機會,是非常狡猾的。
下麵這張圖是腫瘤的異質性,大家看這個圖,可能就能更好地理解了腫瘤的異質性。異質性腫瘤之所以難以治愈的根本原因。因為它們一直在變化,沒有藥物都能殺滅它們。
6、測序深度
需要了解一個概念就是測序深度,這是評價一個二代測序產品的指標。所謂的測序深度,500乘就是相當於目標堿基被平均測了500次。打個比方,一個紙箱子裏有100個球,其中白色的有80個,紅色的有5個,如果隻是隨機地抓取一次,那麽絕大部分概率是抓取到白色的球,抓取不到紅色的球,也就是紅色的球就檢測不到了。那麽如果隨機抓取300次,1000次,或者抓取的次數越多,就能把紅色的球抓取出來了,即便是紅色的球隻有1個。所以說,二代測序的好處就是它能平行地測很多次,測的次數越多,它的檢測的準確率就越高。這個隨機抓取的次數,就是所謂的測序深度,就是平均每個堿基被檢測到的次數。
大家經常能夠碰到基因檢測公司它的測序深度是多深,比如說對於組織樣本它的測序深度是300X,就相當於它隨機地抓取了300次。如果是對於外周血,或者其他的液體樣本,它的測序深度是2000X,3000X,10000X,就相當於它隨機地抓去了2000次,3000次或者10000次。它的測序深度越高,它獲取的信息越準確。當然了,試劑的成本也越高,它檢測的數據量也就越大,後續的分析的價格可能也就越高。