【佳學(xué)基因檢測】什么是基因檢測？如何通過基因檢測找到靶向藥物治療腫瘤
目前，在腫瘤患者進行診斷和接受治療之前，是否推薦基因解碼、基因檢測，已經(jīng)成為判斷醫(yī)學(xué)水平高低和是否追求技術(shù)進步的一個重要指標(biāo)。這是因為基因檢測已然成為為癌癥患者診療的標(biāo)準(zhǔn)程序，是提長腫瘤診斷正確度、降低無用治療的一個基本方法。也就是說，基本上每一位癌癥患者在進行正式治療前都應(yīng)當(dāng)有一本合乎質(zhì)量要求的基因檢測報告。由于腫瘤患者對家庭經(jīng)濟、個人生活質(zhì)量及治療效果的重要性，正確治療、個性化治療在癌癥中得到了賊為有效的貫徹和應(yīng)用。簡單地來說，就是如果患了癌癥，患者不僅要做病理診斷還要進行基因檢測，明確個人導(dǎo)致導(dǎo)腫瘤發(fā)生的基因突變位點。根據(jù)突變位點的分布及其在腫瘤組織中的比例，制定腫瘤組織治療的序慣性方案，不僅在初次治療時，可以讓靶向治療成為優(yōu)先選擇方案，還可以讓化療、放療和手術(shù)切除的方案更為有理、有據(jù)。新型基因解碼及基因檢測技術(shù)，還可以對腫瘤患者的治療效果進行動態(tài)監(jiān)測。。
隨著生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，以及人們對腫瘤發(fā)病機制在細(xì)胞和分子水平上的深入認(rèn)識，腫瘤治療已逐漸從前基因組的細(xì)胞毒藥物治療時代過渡到后基因組靶向治療時代應(yīng)。
那么，癌癥基因檢測到底是怎么一回事呢?很多癌癥患者對基因檢測知之甚少，今天，全球腫瘤醫(yī)生網(wǎng)絡(luò)就為癌癥患者做全面科普，希望癌癥患者在做基因檢測之前，一定認(rèn)真讀完這篇文章!
一、什么是癌癥基因?
癌細(xì)胞與正常細(xì)胞，有很多不同;其中，賊重要的不同就是癌細(xì)胞中不少基因是變異的：有的基因缺失了，有的基因重復(fù)了，有的基因長歪了……
癌癥中可能發(fā)生許多類型的基因改變。四種主要類型包括：
1) 單核苷酸變異體(SNV)，也稱為點突變。SNV由一個堿基處的堿基置換產(chǎn)生。這些可能導(dǎo)致編碼蛋白的氨基酸序列(錯義突變)或蛋白過早截短(無義突變)。
2) 連續(xù)核苷酸的小復(fù)制，涉及一個或幾個核苷酸的插入或缺失，或涉及同時缺失和插入一個或幾個堿基(indelsa)的復(fù)雜突變。這些類型的突變可能是“框內(nèi)的”，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中氨基酸的加入或減少，或可導(dǎo)致“移碼”，通常導(dǎo)致蛋白質(zhì)的過早截短。
3) 外顯子或基因拷貝數(shù)目的變化。外顯子拷貝數(shù)變化包括包含整個外顯子并影響蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)域的大的重復(fù)或缺失。基因 拷貝數(shù)變化包括整個基因的擴增或缺失。
4) 遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變異(SV)或大的結(jié)構(gòu)異常，包括由多個染色體之間或單個染色體內(nèi)的斷點引起的易位或倒位。這些通常導(dǎo)致融合基因和相關(guān)融合蛋白。
通常，致癌突變聚集在來自不同患者的腫瘤的“熱點”突變。一些熱點SNV可能會頻繁發(fā)生，而另一些則很少見。例如，在所有黑素瘤中，40%發(fā)生BRAF V600E 突變，而BRAF L597S 突變的發(fā)生<1%。
二、什么是癌癥基因檢測?
我們都知道，癌癥是一種具有遺傳傾向的疾病，跟基因突變有著千絲萬縷的聯(lián)系，而這些基因在某些程度上，也決定了癌細(xì)胞的生長與分裂，并且這種突變也可能會遺傳。這時候就可以針對腫瘤的基因圖譜進行測試，從而確定到底是發(fā)生了哪些突變，而這個過程就叫做基因檢測。
在實際的治療過程中，基因檢測可以幫助醫(yī)生制定賊佳的治療方案。比如：一些人患肺癌后，可以利用基因檢測的手段對癌細(xì)胞中的EGFR進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)了該突變，就可以利用對應(yīng)的靶向藥進行治療。再比如，有一些非常難以確診的腫瘤，需要依靠特定的基因改變協(xié)助確診。比如，不少肉瘤都長的像梭子一樣，長長扁扁的，這時候如果基因檢測發(fā)現(xiàn)有ASPL-TFE3融合基因，那診斷腺泡軟組織肉瘤，就八九不離十了。
利用各種方法，把這些變異的基因找出來，仔細(xì)分析，可以協(xié)助臨床診斷、指導(dǎo)治療選擇、輔助監(jiān)測疾病反復(fù)和耐藥、預(yù)估生存期等。
腫瘤基因測試范圍從簡單到復(fù)雜。賊簡單的測試只檢測一種基因中的一種類型的突變。比如僅在BRAF位置c.1799處尋找特定T到A置換突變的試驗。
相反，賊復(fù)雜的測試可以同時檢測所有主要類型的基因改變，包括替換，重復(fù)，插入，缺失，插入，基因拷貝數(shù) 變異和結(jié)構(gòu)變體，包括倒位和易位。
三、什么是基于基因檢測的靶向治療?
在惡性腫瘤的治療中，一個令人困惑的問題就是：同一分期、同一病理類型的惡性腫瘤患者，采用相同的治療方案，其療效(如生存期)為什么會存在明顯差異?
隨著人類基因組計劃的完成，研究人員發(fā)現(xiàn)同一類型腫瘤的細(xì)胞分子生物學(xué)差異可能是導(dǎo)致疾病個體化差異的原因所在，繼而發(fā)現(xiàn)了一些與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)的基因，即腫瘤的“驅(qū)動基因”。肺癌已知的驅(qū)動基因包括EGFR、ALK、KRAS、HER2、BRAF、PIK3CA、AKTI、MEKI、NRAS和MET。驅(qū)動基因不同，患者對腫瘤的治療反應(yīng)也就不同，這就是相同分型、分期的腫瘤患者存在療效差異的原因。
目前一些藥物如靶向藥物具有特異性針對某種腫瘤基因突變達(dá)到正確殺傷的效果，而不同腫瘤患者腫瘤驅(qū)動基因突變存在差異，因此通過基因檢測，了解患者哪種基因發(fā)生突變，適合應(yīng)用哪種藥物，也就達(dá)到了“量體裁衣”的效果，做到了“正確醫(yī)療”。
比如，晚期肺腺癌病友，超過一半都攜帶EGFR、ALK、ROS-1等基因突變，這類病人就有機會嘗試靶向藥了，見效率高、副作用小、生存期相對較長。甚至有一些患者依靠一代一代的靶向藥聯(lián)合傳統(tǒng)放化療，生存期超過10年、20年的超級幸運案例。
四、各類癌癥基因檢測技術(shù)優(yōu)劣勢大對比!
1、等位基因特異性PCR
優(yōu)點：敏感性 - 需要突變存在1-5%。無需特殊設(shè)備。
缺點：目標(biāo)特異性，無法檢測到可能存在于腫瘤DNA中的其他突變。
2、Sanger雙脫氧測序
優(yōu)點：可以檢測到各種未知的突變。如果新穎從樣本中提取融合轉(zhuǎn)錄物的RNA，可用于檢測基因融合。無需特殊設(shè)備。
缺點：勞動強度大，需要突變DNA存在20-25%。無法檢測到外顯子或基因 拷貝數(shù)的變化。
3、焦磷酸測序
優(yōu)點：快速和靈敏地檢測5%水平的突變DNA。
缺點：需要焦磷酸測序儀器; 在可以在腫瘤DNA中檢測到的突變類型方面受到限制。
4、質(zhì)譜法
優(yōu)點：靈敏，存在5-10%高效地檢測突變DNA; 測試多個基因。
缺點：需要質(zhì)譜儀器; SNV特異性并且不能檢測可能存在的腫瘤DNA中的其他突變。
5、單堿基擴展測定
優(yōu)點：靈敏，高效地檢測突變DNA，如果以5-10%存在; 測試多個基因。無需特殊設(shè)備。
缺點： SNV特異性并且不能檢測可能存在于腫瘤DNA中的其他突變。
6、多重連接依賴性探針擴增 - MLPA
優(yōu)點：快速且能夠同時檢測多個突變。無需特殊設(shè)備?？梢詸z測到10%的目標(biāo)SNV。
缺點：對于外顯子或基因 拷貝數(shù)變異檢測，需要突變DNA以20-40%的水平存在。靶向的SNV和外顯子和基因 拷貝數(shù)變體都是特異性的，并且不能檢測到腫瘤DNA中的其他突變。試劑盒可能不適用于感興趣的基因或突變。新鮮冰凍組織檢測效果優(yōu)于石蠟包埋組織提取DNA。
優(yōu)點：輕松檢測基因 拷貝數(shù)變化和有針對性的SV，這些SV不易被其他方法檢測到; 基于細(xì)胞的成像可以檢測一小部分細(xì)胞中的事件。
缺點：需要石蠟包埋組織未染色的切片; 無法檢測到實體瘤腫瘤中發(fā)生的大多數(shù)突變類型。
8、新一代測序-擴增捕獲
優(yōu)點：能夠同時檢測單個堿基替換以及更復(fù)雜的突變，包括單次測定中許多基因中的重復(fù)，插入，缺失和插入缺失; 需要少量的DNA。當(dāng)測序到高“覆蓋深度”(1000x覆蓋率)時，測定對于檢測低豐度突變是敏感的。
缺點：昂貴; 需要一種有效不同于其他分子檢測方法的DNA制備方法。無法檢測基因 拷貝數(shù)變化和SV。
9、新一代測序 - 雜交捕獲
優(yōu)點：能夠同時檢測單個測定中許多基因中的替換，重復(fù)，插入，缺失，插入和外顯子和基因 拷貝數(shù)變化。探針也可以設(shè)計為捕獲經(jīng)常重新排列的基因中的選擇性易位斷點，如FoundationOne TM。
缺點：昂貴; 需要與傳統(tǒng)上用于其他分子突變測定的有效不同的DNA制備方法; 需要更多的腫瘤組織; 需要復(fù)雜的生物信息學(xué)。
10、新一代測序 - 全外顯子組測序
優(yōu)點：綜合性中等。在同一檢測中，可同時檢測許多基因中的替換，重復(fù)，插入，缺失，插入和外顯子和基因 拷貝數(shù)變化。
缺點：昂貴; 需要有效不同于傳統(tǒng)上用于其他分子突變檢測技術(shù)的DNA制備方法; 需要更多的腫瘤組織; 需要復(fù)雜的生物信息學(xué)。
11、新一代測序 - 全基因組測序
優(yōu)點：賊全面。可同時檢測整個基因組中的替換，重復(fù)，插入，缺失，插入，基因和外顯子拷貝數(shù)變化以及染色體反轉(zhuǎn)和易位。
缺點：昂貴和低產(chǎn)量; 需要有效不同于傳統(tǒng)上用于大多數(shù)突變檢測技術(shù)的DNA制備方法; 需要更多的腫瘤組織; 需要復(fù)雜的生物信息學(xué); 對數(shù)據(jù)存儲和處理有巨大的計算需求。
12、數(shù)字PCR - ddPCR
優(yōu)點：高水平的敏感性和特異性; 相對便宜。
缺點：只能檢測已知的有針對性的突變 ; 受限于檢測到的突變類型; 每個測定只能檢測到有限數(shù)量的突變。
13、BEAMing技術(shù)
優(yōu)點：高度的敏感性和特異性
缺點：只能檢測已知的有針對性的突變 ; 受限于檢測到的突變類型; 每個測定只能檢測到有限數(shù)量的突變。
五、如何選擇一家靠譜的基因檢測機構(gòu)?
目前國內(nèi)基因檢測機構(gòu)多達(dá)三千余家，擁有一批出色的大公司，但也存在大量小機構(gòu)，甚至一個小實驗室就可以為患者做癌癥全基因檢測，很有可能花了錢，耽誤了時間，結(jié)果卻什么也沒檢測出來，因此，進行基因檢測的先進步，找一家權(quán)威的檢測機構(gòu)是重中之重!對于都是外行的癌癥患者來說，很難分辨出究竟哪一家基因檢測機構(gòu)才是靠譜的。全球腫瘤醫(yī)生網(wǎng)為大家總結(jié)關(guān)鍵的兩點，請大家檢測前一定要了解清楚：
1、權(quán)威的基因檢測公司具備兩證-CAP與CLIA雙認(rèn)證被視為臨床檢測行業(yè)內(nèi)賊高標(biāo)準(zhǔn)，在全球范圍均獲得承認(rèn)!
為規(guī)范臨床檢測提供者和臨床檢測試劑盒的質(zhì)量管理體系，美國在1988年頒布《臨床實驗室改進修正案》(Clinical Laboratory Improvement Amendments，簡稱CLIA)。在美國，一間臨床檢測試驗室只有獲得CLIA執(zhí)照后，才有權(quán)接收并處理美國人源臨床樣本，足見CLIA的權(quán)威性及臨床檢測質(zhì)量管控的重要性。
在CLIA基礎(chǔ)上，美國病理學(xué)會(College of American Pathologists，簡稱CAP)憑借病理學(xué)在疾病診斷中無法動搖的金標(biāo)準(zhǔn)地位，對CLIA提出了自己的解讀，制定了具有可操作性的質(zhì)量評價規(guī)程和認(rèn)證體系。
CAP與CLIA雙認(rèn)證被視為臨床檢測行業(yè)內(nèi)賊高標(biāo)準(zhǔn)，在全球范圍均獲得承認(rèn)!
2、選擇FDA批準(zhǔn)的基因檢測更有保障!
美國FDA曾發(fā)布警告，目前市面上不同基因檢測結(jié)果存在較大差異。一方面，不同公司相同產(chǎn)品檢測結(jié)果存在差異，這可能來自于測序原理或測序體系設(shè)計，生物信息算法等差異;另一方面，同一產(chǎn)品的檢測結(jié)果在不同臨床機構(gòu)解讀標(biāo)準(zhǔn)存在差異，這可能來自于對同一具有臨床意義或具有潛在臨床意義的基因理解或治療方式存在差異。如Brca基因檢測結(jié)果解讀，不同企業(yè)或不同臨床機構(gòu)在解讀規(guī)則和解讀能力上存在差異。
目前，F(xiàn)DA已經(jīng)批準(zhǔn)了兩款專門針對癌癥患者的基因檢測產(chǎn)品，如果病友們不信任市面上的檢測機構(gòu)，那么選擇FDA批準(zhǔn)的檢測相對來說更有保障。
2017年11月15日，美國FDA宣布，紐約紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥研究中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center，MSK)基于二代測序技術(shù)(NGS)的癌癥基因檢測分析平臺MSK-IMPACT，為癌癥基因檢測未來的學(xué)術(shù)研究及商業(yè)開發(fā)開創(chuàng)了先河，進一步拓寬了個體化醫(yī)療的道路。
2017年11月30日，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Foundation Medicine旗下產(chǎn)品--FoundationOne CDx(F1CDx)用于泛癌癥臨床伴隨診斷，這是新穎突破性的NGS伴隨診斷產(chǎn)品，能對任何實體腫瘤進行診斷，在體外診斷領(lǐng)域具有里程碑式的意義。
(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)
