常常听到的“基因检测”，都包括哪些检查？
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2024-11-19 12:58
四川
文通（化名）11岁那年，有件他从未料想到的事情发生了——医生说，他可能患上了慢性粒细胞白血病，就是电影《我不是药神》里讲的那种白血病。文通瞪大了眼睛，紧握住妈妈的手。妈妈另一只手捏着化验单，正在发抖。化验单上，有医生开出的检查，说是为了确诊，要先看看文通的染色体。这让文通和妈妈在紧张之余又一头雾水：这检查到底是要做什么？文通要做的这项检查叫“核型分析”，专门用来检查我们染色体有没有发生什么大的变异。染色体可以说是遗传物质的载体，遗传物质DNA就在染色体的里面。核型分析可以让我们细胞里所有的染色体排排队站好，从第一条染色体一路看过去，找找有没有染色体走失了（染色体缺失）；私自拉了小伙伴进来（染色体扩增）；或者两条甚至多条染色体关系太好了，以至于相互交换了部分片段，甚至融合在一起（染色体重排）。这些染色体的变异，和白血病又有什么关系呢？当染色体发生上述这些变异的时候，染色体里DNA的序列就会被打乱，很多基因的功能会因此出现异常。
就拿文通可能患上的慢性粒细胞白血病（简称“慢粒”）来说，大多数患者的病因都是有两条染色体太相亲相爱，以至于交换了部分片段。而好巧不巧，这种交换正好让两个本来不相干的基因融合在了一起，形成了所谓的“融合基因”。导致慢粒的是一个叫做BCR-ABL1的融合基因。因此，医生在诊断慢粒时，一般会让患者进行核型分析，观察染色体是否异常，是否存在导致融合基因的染色体变异。文通去做了核型分析，但并没有发现异常。他和妈妈都有点小兴奋：这是不是说明文通其实并没有患病呢？可是医生很快就否定了他们的欣喜——核型分析并没有办法检测出所有的基因融合情况。很快，医生开出了另一项检查：荧光原位杂交（医院里常用英文缩写FISH来表示）。文通妈妈有点发愣：这又是要检查啥？荧光原位杂交也是检查融合基因的手段。不过，它和核型分析颇为不同：核型分析只能看出染色体上大范围的变化，如果变化范围很小，就得靠荧光原位杂交了。荧光原位杂交是针对癌症中可能发生染色体变异的部位，设计一系列带有荧光的小标签。如果病人的组织样品里有相应的染色体变异，这些改变就会通过荧光小标签标示出来。荧光原位杂交是检测融合基因的“金标准”，比核型分析要精确得多。它不仅对慢粒有用，对很多其它涉及融合基因的癌症也非常有用。通常情况下，对于核型分析找到的染色体重排，也会用荧光原位杂交再进行基因融合的确认。此外，荧光原位杂交还可以用来检测基因扩增（即一个基因变成多个同样的基因）。比如神经母细胞瘤中常见的MYCN基因的扩增，就需要通过荧光原位杂交技术进行检测。荧光原位杂交给文通带来的并不是好消息：文通确实有慢粒患者特征性的BCR-ABL1融合基因。他得了慢粒。但这也并不全是坏消息。有这个融合基因，意味着他可以使用一种效果不错的靶向药，格列卫——这个药正是《我不是药神》里“神药”格列宁的现实原型。“这样呀……”文通妈妈想起电影里这个“神药”的效果，心里忽然有了盼头。她赶忙牵起文通，去拿了药，怀着希望回到了家。吃了一段时间的药后，文通按时去医院复查。这次，文通妈妈发现医生又给开了一项以前没见过的检查：定量PCR。这又是啥？PCR是一种技术，可以在试管里对人体组织样品里的DNA进行复制，从而让想要检测的基因变异变得更多、更容易测出来。PCR技术通常和一些其他技术结合使用，用来精确检测DNA序列的变化。而定量PCR，顾名思义，就是PCR结合其他手段，从而拥有了“定量”的能力，不仅能够测出基因变异，还能测出样品里有多少变异的细胞。因此，定量PCR不仅可以检测前面说到的融合基因，还可以用来监测治疗的效果——融合基因的量越小，说明残存的肿瘤细胞越少，治疗越有效。根据定量PCR的检查报告，目前格列卫对文通的效果相当不错。这自然是个好消息，但文通妈妈依然有些放心不下。她忐忑地问医生：“这个药会耐药吗？如果耐药怎么办？还有其它办法吗？”医生赶紧安慰道：“您放心，耐药并不等于失去希望。如果真的耐药了，我们还可以做个测序，看看有没有其它靶向药。”“测序”？这个新词汇让文通妈妈一时有点回不过神。那是什么？“测序”，其实就说的就是检测基因序列。如果我们的遗传信息是一本大书，测序就相当于把这本书摊开，把其中的内容一字一句地读出来并记录下来。因此，测序能提供的信息量和精准程度，自然远远超过前面提到的几种方法。这么看来，测序确实是一种精准又有用的基因检测方法，但它也有巨大的缺点：贵！整个测序过程成本比较高，结果的分析解读也比较复杂，因此，临床上通常只有在必要的时候才会做测序。那么，什么是有必要做测序的时机呢？这就要看，我们所做的基因检测，是想从遗传信息这本“书”里获得什么样的内容。对于遗传信息这本“书”，核型分析、荧光原位杂交、PCR等项目，都只是在确认书里是否有某个已知的词语，如果不知道要查什么词，那么就没法进行检测。而测序却是在通读全书，因此即使不知道要查哪个词，也可以先把书里的信息读取出来，再一个个词地去确认，看里面有没有可以提供治疗相关信息的内容。落实到临床上，就是在治疗或诊断遇到困难，但又不确定是和哪个基因相关的时候，就可以用到测序了。比如，孩子的病属于难治型，没有合适的药物可以用，就可以用测序来查找有没有其它的用药靶点，帮助医生选择合适的疗法。如果孩子疾病的诊断涉及到多个可能的基因，医生也可能在初诊时就推荐患者进行测序，以便更好地制定治疗方案。基因测序还可以应用于另一种情况，那就是对精准程度要求较高的检测。在目前提到的几种基因检测方法里，测序是精准度最高的一种。因此，在对精准度要求比较高的情况下，它可以用来代替荧光原位杂交或PCR，用来检测融合基因，或者监测治疗效果。同时，由于儿童癌症还有不少相关基因并不明确，还需要进一步的研究，测序也是很不错的科研手段，可以帮助科学家们更好地了解疾病，有针对性地研发药物或疗法。了解了这一切之后，文通妈妈的心里略略安定了一些。更好的消息是，文通并没有出现耐药。在多年以后的今天，他已经是重点大学里一名优秀的大学生了。其实，文通和妈妈经历或了解的这些“基因检测”类检查——核型分析、荧光原位杂交、PCR、测序，都是目前在癌症基因检测中常见的检测方法。它们各有所长，不仅能帮助医生进行诊断，还能提供有价值的基因信息，帮助医生确定治疗方案，监测治疗效果，甚至探索合适的药物或疗法。我们把它们各自的“专长”列在了这张表里，方便大家了解： | | |
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| | 常用来寻找用药靶点，或辅助制定治疗方案；还可以用于对精准度要求较高的融合基因等检测；此外还常用于科研。 |
如今，随着科技的发展，我们对癌症相关基因的了解，也在不断增多。基因检测，在癌症临床的治疗中，也越来越重要。儿童癌症在基因层面有着和成人癌症不同的特点，也更需要基因检测来帮助诊断治疗，并为相关的科研助力。希望随着技术的创新与知识的积累，终有一天，每个孩子都能拥有健康的未来。- Gabril M Y, Yousef G M. Molecular Testing in Cancer[M].2014.
- Zhang J, Walsh M F, Wu G, et al. Germline Mutations inPredisposition Genes in Pediatric Cancer [J]. The New England journal ofmedicine, 2015, 373(24): 2336-46
Help Me Understand Genetics page: National Library of Medicine (US). Genetics Home Reference. Bethesda (MD): The Library;2013 Sep 16.; Available from: https://ghr.nlm.nih.gov/ primer/
作者 | 王学谦，遗传咨询
QodiboQ，遗传病基因诊断
凌春云，FoundationMedicine
武慧佳，基因检测工作者
责编 | 严青
