香港癌症基因检测:癌症基因检测到底是怎么一回事!请收藏这篇科普文!

发布时间:2019 / 04 / 15 浏览次数:334

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。

 

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,所以,癌症患者在做基因检测前,一定要认真读完这篇文章!

 

—— ——内容摘要—— ——

● 一、什么是癌症基因

● 二、什么是癌症基因检测

● 三、什么是基于基因检测的靶向治疗

● 四、各类癌症基因检测技术优劣势大对比

● 五、所有的癌症患者都需要做基因检测吗?

● 六、癌症基因检测究竟用什么样本做比较好?组织,胸腹水还是血液?

 

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,而这个过程就叫做癌症基因检测。

 

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。

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。

 

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EGFRALKKRASHER2BRAFPIK3CAAKTIMEKINRASMET。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”。

 

四▶

各类癌症基因检测技术优势大对比!

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。

 

2Sanger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DNA20-40%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。

 

13BEAMing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▶

所有的癌症患者都需要做基因检测吗?

广义上讲,所有肿瘤患者均可以接受基因检测;狭义上讲,根据指南推荐,不同的病种、不同的分期、出于不同的目的,不同的患者,适合做不同的基因检测。

比如,一个晚期肺腺癌患者,尚未接受任何治疗,家庭经济情况一般,只是为了看看,是否有合适的已经在内地上市的靶向药可用,那么只要测一下最常见的那几个基因就可以了。

比如,一个超级土豪,是一个肉瘤,其他药物治疗都失败了,但是依然想碰碰运气,看看是不是自己还有靶向药可用:不管是已经上市还是处于临床试验研究阶段的,不管是国内还是国外,都想知道。那么,他或许可以选择做一下跨癌种的、尽可能多的、几十上百甚至全部的基因。

 

六▶

癌症基因检测用什么样本做?

癌症基因检测,是检测肿瘤细胞的突变,因此需要获取肿瘤细胞。

临床上通常有三种方式:

1. 肺癌手术中(或胸水中)得到肿瘤样品。

2. 穿刺活检样品,通常是在局部麻醉下,使用很细的针刺入疑似肿瘤,来获取少量细胞用于分析。这样创伤很小,可以避免不必要的手术,对患者影响小。

3. “液体活检”。肺癌的液体活检,主要是指通过分析血液里的癌细胞或者癌细胞释放的DNA进行分析,判断癌症突变类型。这之所以能成功,是因为晚期癌细胞,或者癌细胞的DNA,会经常跑到血液里面,现代技术有可能把它们捕获,进行分析。

 

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