目前在臨床領(lǐng)域中,基因檢測應用于輔助臨床診斷,主要體現在遺傳病檢測 、遺傳性腫瘤檢測、個(gè)體化用藥、病原微生物基因檢測以及藥物基因組檢測等方面,其中最為成熟且最具代表性的基因檢測服務(wù)是無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前基因檢測,這些都可以歸為基因檢測范疇。
基因檢測,是一項新興技術(shù),而新生事物最初的產(chǎn)生、發(fā)展往往都伴隨著(zhù)質(zhì)疑聲,在某種程度上講,這種質(zhì)疑聲是推動(dòng)其持續發(fā)展的一種動(dòng)力。對待基因檢測我們應持有理性的態(tài)度,基于科學(xué)的認知去更好的了解它才能形成獨立的判斷,更好的幫助自己或他人。
了解基因檢測,繞不開(kāi)的遺傳學(xué)知識
要正確認識基因檢測,有必要先了解以下基本遺傳學(xué)常識。
遺傳病是指由遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起或由致病基因所控制的疾病。其主要類(lèi)型包括:單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體遺傳病、線(xiàn)粒體遺傳病和體細胞遺傳病,前三種遺傳病最為常見(jiàn),此處我們著(zhù)重討論前兩項。
單基因遺傳病 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)“單病”),由單個(gè)基因突變引起,突變基因可發(fā)生在常染色體或性染色體上,呈顯性或隱性。單病通常呈現特征性的家系傳遞模式。常見(jiàn)的單病有地中海貧血、白化病、苯丙酮尿癥、紅綠色盲、血友病等。這類(lèi)疾病的發(fā)生由等位基因所控制,多數無(wú)法治愈,有個(gè)別疾病可以通過(guò)后天干預根治。所以,預防勝于治療,做好孕前基因篩查是預防單病的有效手段。
目前在發(fā)達國家,基因檢測已普遍用于單病的診斷和遺傳咨詢(xún),通過(guò)對受檢者的某一特定基因或其轉錄物進(jìn)行分析,即能檢出病人家系中的致病基因攜帶者或高危個(gè)體,這有效地降低了這些疾病的發(fā)生率。另外,通過(guò)基因檢測對單病進(jìn)行群體篩查,可以確定疾病類(lèi)型,提高防治水平,從而改善疾病結局。但同時(shí)我們也要正視當前的局限性,由于機制不明,通過(guò)基因檢測對攜帶可疑致病突變的未發(fā)病家庭存在解讀困難。這提示我們,基因檢測技術(shù)主要用于輔助臨床診斷,檢測結果并不一定能完全指導治療方案。
多基因遺傳病,指遺傳信息通過(guò)兩對及兩對以上致病基因的累積效應所致的遺傳病,其遺傳效應較多地受環(huán)境因素的影響,其又被稱(chēng)為復雜疾病。有關(guān)多基因遺傳病的幾個(gè)關(guān)鍵概念如下:
多基因遺傳病常常是環(huán)境與遺傳交互作用的結果。高血壓、糖尿病、腫瘤、精神類(lèi)疾病以及多種先天畸形綜合征等大多數呈多基因遺傳。這些疾病長(cháng)久以來(lái)都是醫學(xué)研究中的難題,也是遺傳學(xué)研究者最大的挑戰,主要因為要找到并驗證哪些基因參與了疾病的最終產(chǎn)生十分困難。目前科學(xué)家對于自身基因組的研究還處于起步階段,只有部分基因與疾病之間的因果關(guān)系較為清楚,但對于許多復雜疾病,基因檢測的其中一項意義在于:通過(guò)對測序結果進(jìn)行遺傳學(xué)和統計學(xué)分析,找出基因與疾病之間的相關(guān)性,然后利用這些信息來(lái)篩查患者親屬,以發(fā)現具有該疾病的高危風(fēng)險人群,并幫助其盡早管理自己的病情。
洞悉基因檢測,離不開(kāi)科學(xué)前沿進(jìn)展
以上給大家科普了遺傳學(xué)的一些基本知識,下面再通過(guò)一組科學(xué)研究進(jìn)展向大家介紹基因檢測對于我們的意義。
基因檢測對單病患者的意義
Leber先天性黑蒙癥 (Leber Congenital Amaurosis, LCA) 是發(fā)生最早、最嚴重的遺傳性視網(wǎng)膜病變,也是導致兒童先天性盲的主要疾病 (占20%),全球范圍內LCA的發(fā)病率為2-3/10萬(wàn)[1]。迄今為止,得到研究證實(shí)的、與該疾病相關(guān)的基因有25個(gè)[2]。
目前,超70%的LCA確診患者可通過(guò)基因檢測明確病因,其中由RPE65基因突變導致的LCA2型已有與基因治療相關(guān)的臨床研究,該基因療法能使患者視覺(jué)功能得到改善,有望成為第一個(gè)獲FDA批準的基因療法[3]。
基因檢測對腫瘤患者的意義
目前腫瘤基因檢測的具體應用方向包括:靶向用藥基因檢測、化療用藥療效檢測、腫瘤易感基因檢測以及腫瘤早篩等。
靶向用藥基因檢測,即通過(guò)基因檢測了解腫瘤患者體內的基因突變情況,為患者提供有針對性的藥物治療方案,這類(lèi)檢測基于充足的臨床數據,從檢測技術(shù)層面和后續解讀層面都相對成熟,例如,EGFR突變—肺癌EGFR-TKIs(表皮生長(cháng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑)藥物。
化療用藥療效檢測,此類(lèi)檢測中基因相關(guān)的信號通路相對清楚,而且有充足的臨床數據支撐,因此,這類(lèi)檢測的應用也相對成熟。例如,ERCC1基因(切除修復交叉互補基因1)表達—鉑類(lèi)藥物。
已知基因變異與腫瘤產(chǎn)生存在關(guān)聯(lián)度上的差異,關(guān)聯(lián)度高的可歸為腫瘤遺傳基因檢測,比如,BRCA1/2基因—遺傳性乳腺癌/卵巢癌,這類(lèi)基因在國外的研究數據相對較多,國內也在快速發(fā)展的起步階段,從檢測技術(shù)水平上說(shuō)沒(méi)有難點(diǎn),最關(guān)鍵的是需要盡快建立中國人自己的數據庫以輔助臨床解讀。
在結直腸癌中,具有家族聚集情況的約占所有病例的20%~30%[4]。美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò ) (NCCN) 指南推薦具有家族遺傳傾向的結直腸癌高風(fēng)險人群進(jìn)行多基因檢測,篩查遺傳易感基因,從而采取預防措施或治療指導[5]。
基因檢測對糖尿病患者的意義
根據世界衛生組織最新發(fā)布的《糖尿病全球報告》顯示,中國糖尿病人數超1億,有6成患者不知自己已經(jīng)患病。研究發(fā)現,2型糖尿病患病風(fēng)險由環(huán)境和遺傳因素之間的復雜相互作用決定,遺傳率預估范圍為20-80%[6]。對于這類(lèi)糖尿病,基因變異本身并不直接導致疾病發(fā)生,而只造成機體患病的潛在危險性增加,一旦某些外界因素介入,即可導致疾病發(fā)生。
美國國立衛生研究院 (NIH) 院長(cháng)、人類(lèi)基因組計劃首席科學(xué)家弗朗西斯·柯林斯,通過(guò)基因檢測發(fā)現自己患上2型糖尿病的幾率較高,而通常認為肥胖易導致糖尿病,他很快進(jìn)行減重并成功減掉了32斤。他認為,基因檢測與疾病產(chǎn)生的相關(guān)性還無(wú)法完全下結論,這很正常,但這并不能說(shuō)明基因篩查毫無(wú)意義,因為改變個(gè)人生活和飲食習慣,或許就是一種受益。至于能否完全避免不患此病,那則是另外的問(wèn)題[7]。
回歸技術(shù)本身,基因檢測的出現給我們的生活帶來(lái)許多積極意義,比如了解自己的遺傳信息,獲得有針對性的咨詢(xún)結果,盡量減少或避免某些疾病的發(fā)生,提高生存質(zhì)量;作為個(gè)人健康風(fēng)險管理的一個(gè)依據;指導個(gè)性化用藥;輔助臨床診斷;幫助選擇健康的生活和飲食方式等等。
目前在臨床領(lǐng)域中,基因檢測應用于輔助臨床診斷,主要體現在遺傳病檢測 、遺傳性腫瘤檢測、個(gè)體化用藥、病原微生物基因檢測以及藥物基因組檢測等方面,其中最為成熟且最具代表性的基因檢測服務(wù)是無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前基因檢測,這些都可以歸為基因檢測范疇。
基因檢測,是一項新興技術(shù),而新生事物最初的產(chǎn)生、發(fā)展往往都伴隨著(zhù)質(zhì)疑聲,在某種程度上講,這種質(zhì)疑聲是推動(dòng)其持續發(fā)展的一種動(dòng)力。對待基因檢測我們應持有理性的態(tài)度,基于科學(xué)的認知去更好的了解它才能形成獨立的判斷,更好的幫助自己或他人。
了解基因檢測,繞不開(kāi)的遺傳學(xué)知識
要正確認識基因檢測,有必要先了解以下基本遺傳學(xué)常識。
遺傳病是指由遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起或由致病基因所控制的疾病。其主要類(lèi)型包括:單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體遺傳病、線(xiàn)粒體遺傳病和體細胞遺傳病,前三種遺傳病最為常見(jiàn),此處我們著(zhù)重討論前兩項。
單基因遺傳病 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)“單病”),由單個(gè)基因突變引起,突變基因可發(fā)生在常染色體或性染色體上,呈顯性或隱性。單病通常呈現特征性的家系傳遞模式。常見(jiàn)的單病有地中海貧血、白化病、苯丙酮尿癥、紅綠色盲、血友病等。這類(lèi)疾病的發(fā)生由等位基因所控制,多數無(wú)法治愈,有個(gè)別疾病可以通過(guò)后天干預根治。所以,預防勝于治療,做好孕前基因篩查是預防單病的有效手段。
目前在發(fā)達國家,基因檢測已普遍用于單病的診斷和遺傳咨詢(xún),通過(guò)對受檢者的某一特定基因或其轉錄物進(jìn)行分析,即能檢出病人家系中的致病基因攜帶者或高危個(gè)體,這有效地降低了這些疾病的發(fā)生率。另外,通過(guò)基因檢測對單病進(jìn)行群體篩查,可以確定疾病類(lèi)型,提高防治水平,從而改善疾病結局。但同時(shí)我們也要正視當前的局限性,由于機制不明,通過(guò)基因檢測對攜帶可疑致病突變的未發(fā)病家庭存在解讀困難。這提示我們,基因檢測技術(shù)主要用于輔助臨床診斷,檢測結果并不一定能完全指導治療方案。
多基因遺傳病,指遺傳信息通過(guò)兩對及兩對以上致病基因的累積效應所致的遺傳病,其遺傳效應較多地受環(huán)境因素的影響,其又被稱(chēng)為復雜疾病。有關(guān)多基因遺傳病的幾個(gè)關(guān)鍵概念如下:
多基因遺傳病常常是環(huán)境與遺傳交互作用的結果。高血壓、糖尿病、腫瘤、精神類(lèi)疾病以及多種先天畸形綜合征等大多數呈多基因遺傳。這些疾病長(cháng)久以來(lái)都是醫學(xué)研究中的難題,也是遺傳學(xué)研究者最大的挑戰,主要因為要找到并驗證哪些基因參與了疾病的最終產(chǎn)生十分困難。目前科學(xué)家對于自身基因組的研究還處于起步階段,只有部分基因與疾病之間的因果關(guān)系較為清楚,但對于許多復雜疾病,基因檢測的其中一項意義在于:通過(guò)對測序結果進(jìn)行遺傳學(xué)和統計學(xué)分析,找出基因與疾病之間的相關(guān)性,然后利用這些信息來(lái)篩查患者親屬,以發(fā)現具有該疾病的高危風(fēng)險人群,并幫助其盡早管理自己的病情。
洞悉基因檢測,離不開(kāi)科學(xué)前沿進(jìn)展
以上給大家科普了遺傳學(xué)的一些基本知識,下面再通過(guò)一組科學(xué)研究進(jìn)展向大家介紹基因檢測對于我們的意義。
基因檢測對單病患者的意義
Leber先天性黑蒙癥 (Leber Congenital Amaurosis, LCA) 是發(fā)生最早、最嚴重的遺傳性視網(wǎng)膜病變,也是導致兒童先天性盲的主要疾病 (占20%),全球范圍內LCA的發(fā)病率為2-3/10萬(wàn)[1]。迄今為止,得到研究證實(shí)的、與該疾病相關(guān)的基因有25個(gè)[2]。
目前,超70%的LCA確診患者可通過(guò)基因檢測明確病因,其中由RPE65基因突變導致的LCA2型已有與基因治療相關(guān)的臨床研究,該基因療法能使患者視覺(jué)功能得到改善,有望成為第一個(gè)獲FDA批準的基因療法[3]。
基因檢測對腫瘤患者的意義
目前腫瘤基因檢測的具體應用方向包括:靶向用藥基因檢測、化療用藥療效檢測、腫瘤易感基因檢測以及腫瘤早篩等。
靶向用藥基因檢測,即通過(guò)基因檢測了解腫瘤患者體內的基因突變情況,為患者提供有針對性的藥物治療方案,這類(lèi)檢測基于充足的臨床數據,從檢測技術(shù)層面和后續解讀層面都相對成熟,例如,EGFR突變—肺癌EGFR-TKIs(表皮生長(cháng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑)藥物。
化療用藥療效檢測,此類(lèi)檢測中基因相關(guān)的信號通路相對清楚,而且有充足的臨床數據支撐,因此,這類(lèi)檢測的應用也相對成熟。例如,ERCC1基因(切除修復交叉互補基因1)表達—鉑類(lèi)藥物。
已知基因變異與腫瘤產(chǎn)生存在關(guān)聯(lián)度上的差異,關(guān)聯(lián)度高的可歸為腫瘤遺傳基因檢測,比如,BRCA1/2基因—遺傳性乳腺癌/卵巢癌,這類(lèi)基因在國外的研究數據相對較多,國內也在快速發(fā)展的起步階段,從檢測技術(shù)水平上說(shuō)沒(méi)有難點(diǎn),最關(guān)鍵的是需要盡快建立中國人自己的數據庫以輔助臨床解讀。
在結直腸癌中,具有家族聚集情況的約占所有病例的20%~30%[4]。美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò ) (NCCN) 指南推薦具有家族遺傳傾向的結直腸癌高風(fēng)險人群進(jìn)行多基因檢測,篩查遺傳易感基因,從而采取預防措施或治療指導[5]。
基因檢測對糖尿病患者的意義
根據世界衛生組織最新發(fā)布的《糖尿病全球報告》顯示,中國糖尿病人數超1億,有6成患者不知自己已經(jīng)患病。研究發(fā)現,2型糖尿病患病風(fēng)險由環(huán)境和遺傳因素之間的復雜相互作用決定,遺傳率預估范圍為20-80%[6]。對于這類(lèi)糖尿病,基因變異本身并不直接導致疾病發(fā)生,而只造成機體患病的潛在危險性增加,一旦某些外界因素介入,即可導致疾病發(fā)生。
美國國立衛生研究院 (NIH) 院長(cháng)、人類(lèi)基因組計劃首席科學(xué)家弗朗西斯·柯林斯,通過(guò)基因檢測發(fā)現自己患上2型糖尿病的幾率較高,而通常認為肥胖易導致糖尿病,他很快進(jìn)行減重并成功減掉了32斤。他認為,基因檢測與疾病產(chǎn)生的相關(guān)性還無(wú)法完全下結論,這很正常,但這并不能說(shuō)明基因篩查毫無(wú)意義,因為改變個(gè)人生活和飲食習慣,或許就是一種受益。至于能否完全避免不患此病,那則是另外的問(wèn)題[7]。
回歸技術(shù)本身,基因檢測的出現給我們的生活帶來(lái)許多積極意義,比如了解自己的遺傳信息,獲得有針對性的咨詢(xún)結果,盡量減少或避免某些疾病的發(fā)生,提高生存質(zhì)量;作為個(gè)人健康風(fēng)險管理的一個(gè)依據;指導個(gè)性化用藥;輔助臨床診斷;幫助選擇健康的生活和飲食方式等等。
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