关于癌症基因检测!请收藏这篇超全面的科普文
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随着生物技术在医学领域的快速发展和人们在细胞分子水平对肿瘤发病机制认识的深入,肿瘤治疗逐渐从前基因组的细胞毒性药物治疗时代过渡到后基因组的靶向治疗新时代。

提到基因检测,前几年,临床医生在向患者推荐时还心存疑虑,而近两年,基因检测已成为癌症诊疗的标准动作,基本上每一个癌症患者都有一套自己的基因检测报告。不得不说,一个患者一套方案的个体化诊疗时代已经到来。

癌症基因检测到底是怎么一回事,很多癌症患者对此知之甚少,今天,全球肿瘤医生网就为癌症患者做全面科普,癌症患者在做基因检测前,一定认真读完这篇文章!

一、什么是癌症基因?

癌细胞与正常细胞,有很多不同;其中,最重要的不同就是癌细胞中不少基因是变异的:有的基因缺失了,有的基因重复了,有的基因长歪了……

癌症中可能发生许多类型的基因改变。四种主要类型包括:

1) 单核苷酸变异体(SNV),也称为点突变。SNV由一个碱基处的碱基置换产生。这些可能导致编码蛋白的氨基酸序列(错义突变)或蛋白过早截短(无义突变)。

2) 连续核苷酸的小复制,涉及一个或几个核苷酸的插入或缺失,或涉及同时缺失和插入一个或几个碱基(indelsa)的复杂突变。这些类型的突变可能是“框内的”,导致蛋白质中氨基酸的加入或减少,或可导致“移码”,通常导致蛋白质的过早截短。

3) 外显子或基因拷贝数目的变化。外显子拷贝数变化包括包含整个外显子并影响蛋白质功能结构域的大的重复或缺失。基因 拷贝数变化包括整个基因的扩增或缺失。

4) 遗传物质的结构变异(SV)或大的结构异常,包括由多个染色体之间或单个染色体内的断点引起的易位或倒位。这些通常导致融合基因和相关融合蛋白。

通常,致癌突变聚集在来自不同患者的肿瘤的“热点”突变。一些热点SNV可能会频繁发生,而另一些则很少见。例如,在所有黑素瘤中,40%发生BRAF V600E 突变,而BRAF L597S 突变的发生<1%。

二、什么是癌症基因检测?

我们都知道,癌症是一种具有遗传倾向的疾病,跟基因突变有着千丝万缕的联系,而这些基因在某些程度上,也决定了癌细胞的生长与分裂,并且这种突变也可能会遗传。这时候就可以针对肿瘤的基因图谱进行测试,从而确定到底是发生了哪些突变,而这个过程就叫做基因检测。

在实际的治疗过程中,基因检测可以帮助医生制定最佳的治疗方案。比如:一些人患肺癌后,可以利用基因检测的手段对癌细胞中的EGFR进行检测,一旦发现了该突变,就可以利用对应的靶向药进行治疗。再比如,有一些非常难以确诊的肿瘤,需要依靠特定的基因改变协助确诊。比如,不少肉瘤都长的像梭子一样,长长扁扁的,这时候如果基因检测发现有ASPL-TFE3融合基因,那诊断腺泡软组织肉瘤,就八九不离十了。

利用各种方法,把这些变异的基因找出来,仔细分析,可以协助临床诊断、指导治疗选择、辅助监测疾病复发和耐药、预估生存期等。

肿瘤基因测试范围从简单到复杂。最简单的测试只检测一种基因中的一种类型的突变。比如仅在BRAF位置c.1799处寻找特定T到A置换突变的试验。

相反,最复杂的测试可以同时检测所有主要类型的基因改变,包括替换,重复,插入,缺失,插入,基因拷贝数 变异和结构变体,包括倒位和易位。

三、什么是基于基因检测的靶向治疗?

在恶性肿瘤的治疗中,一个令人困惑的问题就是:同一分期、同一病理类型的恶性肿瘤患者,采用相同的治疗方案,其疗效(如生存期)为什么会存在明显差异?

随着人类基因组计划的完成,研究人员发现同一类型肿瘤的细胞分子生物学差异可能是导致疾病个体化差异的原因所在,继而发现了一些与肿瘤发生密切相关的基因,即肿瘤的“驱动基因”。肺癌已知的驱动基因包括EGFR、ALK、KRAS、HER2、BRAF、PIK3CA、AKTI、MEKI、NRAS和MET。驱动基因不同,患者对肿瘤的治疗反应也就不同,这就是相同分型、分期的肿瘤患者存在疗效差异的原因。

目前一些药物如靶向药物具有特异性针对某种肿瘤基因突变达到精准杀伤的效果,而不同肿瘤患者肿瘤驱动基因突变存在差异,因此通过基因检测,了解患者哪种基因发生突变,适合应用哪种药物,也就达到了“量体裁衣”的效果,做到了“精准医疗”。

比如,晚期肺腺癌病友,超过一半都携带EGFR、ALK、ROS-1等基因突变,这类病人就有机会尝试靶向药了,有效率高、副作用小、生存期相对较长。甚至有一些患者依靠一代一代的靶向药联合传统放化疗,生存期超过10年、20年的超级幸运案例。

四、各类癌症基因检测技术优劣势大对比!

1、等位基因特异性PCR

优点:敏感性 - 需要突变存在1-5%。无需特殊设备。

缺点:目标特异性,无法检测到可能存在于肿瘤DNA中的其他突变。

2、Sanger双脱氧测序

优点:可以检测到各种未知的突变。如果首次从样本中提取融合转录物的RNA,可用于检测基因融合。无需特殊设备。

缺点:劳动强度大,需要突变DNA存在20-25%。无法检测到外显子或基因 拷贝数的变化。

3、焦磷酸测序

优点:快速和灵敏地检测5%水平的突变DNA。

缺点:需要焦磷酸测序仪器; 在可以在肿瘤DNA中检测到的突变类型方面受到限制。

4、质谱法

优点:灵敏,存在5-10%可靠地检测突变DNA; 测试多个基因。

缺点:需要质谱仪器; SNV特异性并且不能检测可能存在的肿瘤DNA中的其他突变。

5、单碱基扩展测定

优点:灵敏,可靠地检测突变DNA,如果以5-10%存在; 测试多个基因。无需特殊设备。

缺点: SNV特异性并且不能检测可能存在于肿瘤DNA中的其他突变。

6、多重连接依赖性探针扩增 - MLPA

优点:快速且能够同时检测多个突变。无需特殊设备。可以检测到10%的目标SNV。

缺点:对于外显子或基因 拷贝数变异检测,需要突变DNA以20-40%的水平存在。靶向的SNV和外显子和基因 拷贝数变体都是特异性的,并且不能检测到肿瘤DNA中的其他突变。试剂盒可能不适用于感兴趣的基因或突变。新鲜冰冻组织检测效果优于石蜡包埋组织提取DNA。

7、荧光原位杂交 - FISH

优点:轻松检测基因 拷贝数变化和有针对性的SV,这些SV不易被其他方法检测到; 基于细胞的成像可以检测一小部分细胞中的事件。

缺点:需要石蜡包埋组织未染色的切片; 无法检测到实体瘤肿瘤中发生的大多数突变类型。

8、新一代测序-扩增捕获

优点:能够同时检测单个碱基替换以及更复杂的突变,包括单次测定中许多基因中的重复,插入,缺失和插入缺失; 需要少量的DNA。当测序到高“覆盖深度”(1000x覆盖率)时,测定对于检测低丰度突变是敏感的。

缺点:昂贵; 需要一种完全不同于其他分子检测方法的DNA制备方法。无法检测基因 拷贝数变化和SV。

9、新一代测序 - 杂交捕获

优点:能够同时检测单个测定中许多基因中的替换,重复,插入,缺失,插入和外显子和基因 拷贝数变化。探针也可以设计为捕获经常重新排列的基因中的选择性易位断点,如FoundationOne TM。

缺点:昂贵; 需要与传统上用于其他分子突变测定的完全不同的DNA制备方法; 需要更多的肿瘤组织; 需要复杂的生物信息学。

10、新一代测序 - 全外显子组测序

优点:综合性中等。在同一检测中,可同时检测许多基因中的替换,重复,插入,缺失,插入和外显子和基因 拷贝数变化。

缺点:昂贵; 需要完全不同于传统上用于其他分子突变检测技术的DNA制备方法; 需要更多的肿瘤组织; 需要复杂的生物信息学。

11、新一代测序 - 全基因组测序

优点:最全面。可同时检测整个基因组中的替换,重复,插入,缺失,插入,基因和外显子拷贝数变化以及染色体反转和易位。

缺点:昂贵和低产量; 需要完全不同于传统上用于大多数突变检测技术的DNA制备方法; 需要更多的肿瘤组织; 需要复杂的生物信息学; 对数据存储和处理有巨大的计算需求。

12、数字PCR - ddPCR

优点:高水平的敏感性和特异性; 相对便宜。

缺点:只能检测已知的有针对性的突变 ; 受限于检测到的突变类型; 每个测定只能检测到有限数量的突变。

13、BEAMing技术

优点:高度的敏感性和特异性

缺点:只能检测已知的有针对性的突变 ; 受限于检测到的突变类型; 每个测定只能检测到有限数量的突变。

五、如何选择一家靠谱的基因检测机构?

目前国内基因检测机构多达三千余家,拥有一批优秀的大公司,但也存在大量小机构,甚至一个小实验室就可以为患者做癌症全基因检测,很有可能花了钱,耽误了时间,结果却什么也没检测出来,因此,进行基因检测的第一步,找一家权威的检测机构是重中之重!对于都是外行的癌症患者来说,很难分辨出究竟哪一家基因检测机构才是靠谱的。全球肿瘤医生网为大家总结关键的两点,请大家检测前一定要了解清楚:

1、权威的基因检测公司具备两证-CAP与CLIA双认证被视为临床检测行业内最高标准,在全球范围均获得认可!

为规范临床检测提供者和临床检测试剂盒的质量管理体系,美国在1988年颁布《临床实验室改进修正案》(Clinical Laboratory Improvement Amendments,简称CLIA)。在美国,一间临床检测试验室只有获得CLIA执照后,才有权接收并处理美国人源临床样本,足见CLIA的权威性及临床检测质量管控的重要性。

在CLIA基础上,美国病理学会(College of American Pathologists,简称CAP)凭借病理学在疾病诊断中无法动摇的金标准地位,对CLIA提出了自己的解读,制定了具有可操作性的质量评价规程和认证体系。

CAP与CLIA双认证被视为临床检测行业内最高标准,在全球范围均获得认可!

2、选择FDA批准的基因检测更有保障!

美国FDA曾发布警告,目前市面上不同基因检测结果存在较大差异。一方面,不同公司相同产品检测结果存在差异,这可能来自于测序原理或测序体系设计,生物信息算法等差异;另一方面,同一产品的检测结果在不同临床机构解读标准存在差异,这可能来自于对同一具有临床意义或具有潜在临床意义的基因理解或治疗方式存在差异。如Brca基因检测结果解读,不同企业或不同临床机构在解读规则和解读能力上存在差异。

目前,FDA已经批准了两款专门针对癌症患者的基因检测产品,如果病友们不信任市面上的检测机构,那么选择FDA批准的检测相对来说更有保障。

2017年11月15日,美国FDA宣布,纽约纪念斯隆·凯特琳癌症研究中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center,MSK)基于二代测序技术(NGS)的癌症基因检测分析平台MSK-IMPACT,为癌症基因检测未来的学术研究及商业开发开创了先河,进一步拓宽了个体化医疗的道路。

2017年11月30日,FDA批准了Foundation Medicine旗下产品--FoundationOne CDx(F1CDx)用于泛癌症临床伴随诊断,这是首款突破性的NGS伴随诊断产品,能对任何实体肿瘤进行诊断,在体外诊断领域具有里程碑式的意义。

安达赛尔斯是安达旗下高端国际干细胞疾病治疗及抗衰服务品牌,是集国内外优质干细胞产品与服务、基因检测、癌症筛查于一体的顶尖服务平台。其干细胞技术成功的应用于肺癌、脑梗、脑出血、帕金森、老年痴呆、小脑萎缩、肝损失、尿毒症等疾病的改善,解决了传统医学难以解决的问题。

传统的基础体检只能发现已经有的病兆,以癌症为例,中国成年男性一辈子罹癌的机率是34%,成年女性是23%,男性是女性的1.48倍。但为何往往发现时已经是中晚期?这固然是因为癌症无征兆反应的特性让人平时没有任何感觉,但是另一方面也反应出传统的基础体检完全无法在“治未病”还是“治愈病”早期的防范层面上给出最有力的帮助。

事实上癌症从没有到长到绿豆大小的实体瘤是需要12~15年的时间,这期间只要使用的手段前沿,有效、便捷、基因检测、定期筛查,绝对是可以让自己一辈子绝缘于癌症之外的。安达希望大家能养成良好的生活习惯,未病先知,终身远离疾病!

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