,手臂活動(dòng)受到限制,大部分的原因是由于肩關(guān)節(jié)缺乏運(yùn)動(dòng)
,術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練得不到很好的指導(dǎo)護(hù)理和及時(shí)合理的功能鍛煉
。故術(shù)后肩部的運(yùn)動(dòng)是非常重要的,若不及時(shí)合理鍛煉
,將會(huì)造成患側(cè)上肢功能的阻礙
,影響以后的生活和工作。
乳腺癌診斷方法
X線診斷:乳腺照相是乳腺癌診斷的常用方法
,分為干板照相及低劑量調(diào)線照相
。年輕婦女的乳腺組織容易受放射線的損傷,同時(shí)其乳腺組織較致密
,一般不易作出診斷及鑒別
,因而對(duì)35歲以下的婦女常不主張作乳腺照相檢查。
超聲顯象檢查:超聲顯象檢查無(wú)損傷性
,可以反復(fù)應(yīng)用
。超聲顯象對(duì)明確腫塊大小常較正確,因而可以用來(lái)比較非手術(shù)治療方法(如化療
、放療
,內(nèi)分泌治療等)的療效。
實(shí)驗(yàn)室檢查:細(xì)胞學(xué)及組織學(xué)診斷
;脫落細(xì)胞學(xué)檢查
;細(xì)針穿刺抽吸細(xì)胞學(xué)檢查(FNAB)正日益被廣泛采用,其操作安全
,診斷迅速
。乳腺癌的最終診斷應(yīng)該來(lái)自活組織檢查。
如何治療乳腺癌
乳腺癌是女性中最常見(jiàn)的腫瘤
。近年來(lái)
,其發(fā)病率穩(wěn)步上升,但死亡率卻有所下降
,這歸因于乳腺癌早期診斷以及手術(shù)技術(shù)和放化療水平的提高
。
此外,新的靶向藥物治療也顯著的提高了乳腺癌患者的生存期
。盡管診療技術(shù)有了很大進(jìn)步
,乳腺癌仍是女性腫瘤死亡的第二大原因。本文綜述了乳腺癌的最新治療進(jìn)展
,主要討論在乳腺癌靶向治療時(shí)代
,如何根據(jù)患者的腫瘤生物學(xué)特性和分子亞型進(jìn)行個(gè)體化治療。
早期乳腺癌
1、診斷
早期乳腺癌的診斷指南到目前為止沒(méi)有太大變化
。英國(guó)NHS
Breast Screening
Programme推薦:年齡在47歲到73歲之間的人群應(yīng)常規(guī)進(jìn)行乳腺x線攝影篩查
。無(wú)論男性或女性,一旦乳腺有異常的情況
,應(yīng)盡快(通常是兩個(gè)星期)去當(dāng)?shù)氐娜橄賹?凭驮\
,以免延誤治療
,根據(jù)需要,一般須完善乳腺x線
,乳腺B超和活檢等檢查
。
2、局部治療
手術(shù)治療一定要切的徹底
。先進(jìn)行保乳手術(shù)再放療與全乳切除術(shù)
,患者的生存期基本一樣。對(duì)于乳腺癌的手術(shù)治療
,手術(shù)時(shí)切除范圍至少距腫塊邊緣1mm且應(yīng)有良好的美容效果
。如果有以下幾種情況推薦行乳腺癌切除術(shù):腫塊的大小不宜行保乳手術(shù)、乳腺多灶性病變
、腫塊體積較大
,即使行保乳手術(shù)也不能達(dá)到很好的美容效果、患者的要求
。術(shù)前進(jìn)行輔助治療減小腫塊體積越來(lái)越被推薦
,這種方法可增加保乳手術(shù)的幾率。
3
、腋窩淋巴結(jié)清掃
在診斷乳腺癌的同時(shí)
,應(yīng)對(duì)同側(cè)腋窩淋巴結(jié)進(jìn)行超聲檢查或可疑淋巴結(jié)活檢確定乳腺癌的分期。如果腋窩淋巴結(jié)陰性
,可行前哨淋巴結(jié)活檢術(shù)(SLNB)
,該手術(shù)通常與乳腺手術(shù)同時(shí)進(jìn)行。以往對(duì)于前哨淋巴結(jié)陽(yáng)性患者
,還應(yīng)進(jìn)行全腋窩淋巴結(jié)清掃術(shù)(ALND)
。進(jìn)行ALND的主要目的是減少腋窩復(fù)發(fā)。事實(shí)上
,50%前哨淋巴結(jié)陽(yáng)性患者
,進(jìn)行ALND后并未發(fā)現(xiàn)有其他腋窩淋巴結(jié)的侵犯。前哨淋巴結(jié)陽(yáng)性患者是否應(yīng)進(jìn)一步行ALND
?Z0011臨床研究回答了這個(gè)問(wèn)題
。
該研究是一項(xiàng)3期隨機(jī)對(duì)照研究,共納入超過(guò)800例乳腺癌患者。891例患者隨機(jī)分為僅接受SLNB組(446例)或進(jìn)一步ALND組(445例)
。所有患者接受乳腺區(qū)段切除和乳腺放療
,按病情行全身輔助治療。研究中位隨訪6.3年
,ALND組和SLNB組患者的5年乳腺?gòu)?fù)發(fā)率分別為3.7%和2.1%
,
5年淋巴結(jié)復(fù)發(fā)率分別為0.6%和1.3%。
由Z0011試驗(yàn)結(jié)果可以看出
,對(duì)于前哨淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽(yáng)性的乳腺癌患者
,作與不作腋窩淋巴結(jié)清掃,其總生存
、無(wú)病生存和局部復(fù)發(fā)率無(wú)顯著差異
,即在這些方面,前哨淋巴結(jié)陽(yáng)性的乳腺癌患者并不能從進(jìn)一步的腋窩淋巴結(jié)清掃術(shù)中獲益
。
目前為止
,國(guó)際上對(duì)于乳腺癌前哨淋巴結(jié)陽(yáng)性患者是否應(yīng)進(jìn)一步行ALND還沒(méi)有統(tǒng)一結(jié)論。最近的指南建議
,對(duì)于放療后行保乳手術(shù)的患者
,如果有1個(gè)或2個(gè)前哨淋巴結(jié)陽(yáng)性,可能不需要進(jìn)一步行ALND
。
4
、依據(jù)乳腺癌的病理和分子亞型進(jìn)行輔助治療
在傳統(tǒng)分期較差的雌激素受體陽(yáng)性患者中,其分子分型存在異質(zhì)性
,對(duì)化療的敏感性和對(duì)內(nèi)分泌治療的反應(yīng)性也并不相同
。高T分期和陽(yáng)性淋巴結(jié)造成的較差分期,其預(yù)后可能會(huì)被一些好的分子生物學(xué)特征所影響
,諸如激素受體陽(yáng)性
、低Ki-67表達(dá)、21基因低風(fēng)險(xiǎn)等
。
當(dāng)出現(xiàn)分期和分型的不一致時(shí)
,單基因和多基因譜檢測(cè)可能給我們帶來(lái)更多的信息,但目前多基因檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)上
,對(duì)于治療效果的預(yù)測(cè)尚有待進(jìn)一步證實(shí)
。
對(duì)于病理學(xué)分期差的患者,如果具有較好的激素反應(yīng)性
、Her2陰性
、低增殖(21基因或70基因表達(dá)為低風(fēng)險(xiǎn)),應(yīng)該避免標(biāo)準(zhǔn)化療
。最重要的是區(qū)分哪些患者是雌激素受體陽(yáng)性
,哪些是陰性
,因?yàn)檫@兩類患者的治療和預(yù)后截然不同。
早期乳腺癌的輔助化療
1
、第一個(gè)5年的激素治療
輔助治療的目的是通過(guò)消除微轉(zhuǎn)移病灶提高治愈機(jī)會(huì)
。約80%的乳腺癌患者雌激素受體陽(yáng)性,對(duì)于這類患者
,輔助他莫昔芬治療五年
,復(fù)發(fā)率可下降41%,死亡率下降31%
。對(duì)于絕經(jīng)前的乳腺癌患者
,他莫昔芬仍是標(biāo)準(zhǔn)治療方案。
對(duì)于絕經(jīng)后的乳腺癌患者
,研究證明芳香酶抑制劑優(yōu)于他莫昔芬。來(lái)自ATAC和BIG1-98兩個(gè)大型研究數(shù)據(jù)顯示
,阿那曲唑和來(lái)曲唑的療效優(yōu)于他莫昔芬
。
用芳香酶抑制劑治療的患者,監(jiān)測(cè)骨密度很重要
;如果出現(xiàn)了骨質(zhì)疏松癥
,應(yīng)補(bǔ)充鈣劑和維生素D,必要時(shí)可加用雙磷酸鹽和Prolia(denosumab)
。對(duì)于絕經(jīng)前診斷的乳腺癌患者
,絕經(jīng)后(生理或化療作用)使用芳香酶抑制劑仍然獲益。
2
、5年后的激素輔助治療
雌激素受體陽(yáng)性乳腺癌患者多在5年后復(fù)發(fā)
。對(duì)于已經(jīng)用他莫昔芬治療5年的絕經(jīng)患者,再用非芳香酶抑制劑來(lái)曲唑治療
,相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)可下降42%
。對(duì)于用他莫昔芬治療5年且未絕經(jīng),或不能耐受芳香酶抑制劑的患者
,繼續(xù)使用他莫昔芬可使患者受益
。
國(guó)際ATLAS(比較長(zhǎng)期與短期輔助性他莫昔芬治療)研究結(jié)果顯示,他莫昔芬10年服藥同5年他莫昔芬標(biāo)準(zhǔn)治療相比
,可降低ER+乳腺癌患者的晚期復(fù)發(fā)率和死亡率
,效果更好。繼續(xù)服用他莫昔芬的最主要的額外益處是降低乳腺癌確診后第二個(gè)十年的死亡率
。
ATTom研究得出了同樣的結(jié)果
。綜合ATLAS研究和ATTom研究的結(jié)果,對(duì)于雌激素受體陽(yáng)性的乳腺癌
,延長(zhǎng)他莫昔芬輔助治療至10年而非5年
,可進(jìn)一步降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)
。與不使用他莫昔芬相比,使用其輔助治療10年
,至少降低三分之一的死亡風(fēng)險(xiǎn)
。
3、化療
化療可使乳腺癌死亡相對(duì)危險(xiǎn)度下降三分之一
,但化療不能提高患者的生存期
,因?yàn)閮H通過(guò)手術(shù)和激素治療就可以達(dá)到治愈的患者很多。哪一類患者需要化療還需要進(jìn)一步研究
。我們知道
,通過(guò)分子檢測(cè),如
Oncotype DX
,可以預(yù)測(cè)患者的預(yù)后
。其實(shí),通過(guò)這種檢測(cè)技術(shù)同樣也可以鑒定哪類患者通過(guò)手術(shù)和激素治療就可以治愈
。
MINDACT研究評(píng)估了在常規(guī)臨床病理檢測(cè)的基礎(chǔ)上加入基因表達(dá)譜指導(dǎo)乳腺癌患者輔助治療選擇的臨床價(jià)值
。其設(shè)計(jì)是為了讓更多患者免于輔助化療,獲得更好的生活質(zhì)量
。
該研究首次嘗試使用基因指導(dǎo)下的患者分類來(lái)減少腫瘤治療的成本
,不僅體現(xiàn)了要給合適的患者合適治療的理念,更重要的是強(qiáng)調(diào)了不應(yīng)給不合適的患者不必要治療
。
當(dāng)然
,今后我們還需識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者,使其獲得更好和更充分的治療
,并進(jìn)一步探索如何將更好的腫瘤亞組分類以及預(yù)測(cè)療效的生物學(xué)標(biāo)志物融入到乳腺癌的輔助治療中
。即使乳腺癌患者需要進(jìn)行化療,化療計(jì)劃的制定也很有學(xué)問(wèn)
。如何制定化療計(jì)劃
,減少患者死亡率和化療引起的副作用這是目前需要考慮的問(wèn)題。
4
、HER2靶向治療
乳腺癌的治療已進(jìn)入分子分型時(shí)代
,人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER2)陽(yáng)性乳腺癌在所有乳腺癌患者中約占20%-30%。HER2是乳腺癌明確的預(yù)后指標(biāo)
。
作為第一個(gè)靶向HER2的人源化單克隆抗體
,曲妥珠單抗的問(wèn)世改變了HER2陽(yáng)性乳腺癌患者的預(yù)后,所有關(guān)于乳腺癌術(shù)后輔助治療的臨床研究都提示
,與單純手術(shù)相比
,手術(shù)加抗HER2治療藥物曲妥珠單抗能提高患者DFS率,大部分臨床試驗(yàn)也顯示OS率有所提高
。
對(duì)于腫塊較大不宜行保乳手術(shù)治療的患者
,術(shù)前可輔助化療
、HER2靶向治療或激素治療減輕腫瘤負(fù)荷,為保乳手術(shù)創(chuàng)造條件
。對(duì)于那些病理學(xué)完全緩解
、尤其是雌激素受體陰性的乳腺癌患者,預(yù)后更好
。
局部晚期乳腺癌患者
,在接受根治性乳房切除術(shù)前最好輔助化療。對(duì)于有紅斑和水腫癥狀的炎性乳腺癌患者
,最佳的治療就是術(shù)前輔助化療
,然后根據(jù)情況選擇手術(shù)或放療。因?yàn)檫@類患者激素受體不大可能是陽(yáng)性
,更有可能的是HER2基因陽(yáng)性
。
晚期乳腺癌的治療
晚期乳腺癌選擇化療的主要目的是減輕患者癥狀、控制疾病進(jìn)展
、提高生存期
。在化療方案的選擇上,還應(yīng)注意化療所引起的毒副作用
,最大限度地降低治療的毒性。根據(jù)不同的亞型
,乳腺癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移后中位生存期不同
,一般在半年到2.2年之間。過(guò)去的30年
,乳腺癌患者的總生存期有了明顯提高
,特別是HER2基因陽(yáng)性的乳腺癌。轉(zhuǎn)移性乳腺癌仍然無(wú)法治愈
,但可通過(guò)治療提高患者生存期和生活質(zhì)量
。
1、激素治療
對(duì)于雌激素受體陽(yáng)性的轉(zhuǎn)移性乳腺癌
,激素治療仍是首選
。激素治療方案的選擇應(yīng)根據(jù)患者以前對(duì)治療的反應(yīng)及是否絕經(jīng)。耐藥在激素治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌中很常見(jiàn)
,不可避免
。如何避免耐藥問(wèn)題是目前研究的熱點(diǎn)。mTOR介導(dǎo)的信號(hào)通路以高頻率在乳腺癌中高度激活
,導(dǎo)致激素治療耐藥
,成為乳腺癌治療的重要靶標(biāo)。
一項(xiàng)研究結(jié)果表明
,mTOR抑制劑依維莫司與依西美坦聯(lián)合用于晚期乳腺癌患者較單用依西美坦相比
,可延長(zhǎng)患者的無(wú)疾病進(jìn)展期
,并顯著降低癌癥惡化的風(fēng)險(xiǎn)達(dá)57%。
依維莫司可產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用
,包括:口腔炎
、皮疹、腹瀉和乏力
,肺炎也很常見(jiàn)
。在治療的過(guò)程中應(yīng)注意這些副反應(yīng)的發(fā)生,一旦出現(xiàn)應(yīng)早期治療
。依維莫司已在北美和歐洲被批準(zhǔn)用于激素受體陽(yáng)性
、HER2陽(yáng)性乳腺癌患者的治療。
2
、化療
化療常用于以下幾種乳腺癌:激素治療產(chǎn)生耐藥的乳腺癌
、激素受體陰性乳腺癌、迅速進(jìn)展型乳腺癌以及大部分HER2陽(yáng)性乳腺癌
?div id="m50uktp" class="box-center"> ;煼桨傅倪x擇應(yīng)根據(jù)患者的身體狀況和腫瘤的性質(zhì)(例如,三陰乳腺癌
、HER2陽(yáng)性)以及既往對(duì)化療的反應(yīng)進(jìn)行具體制定
。化療一般為短療程
,為幾個(gè)周期完成
。至于具體需要進(jìn)行多少個(gè)療程化療,目前還沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論
。
3
、HER2靶向治療
靶向藥物出來(lái)之前,HER2陽(yáng)性乳腺癌患者被認(rèn)為是預(yù)后較差的一類
。隨著靶向HER2的人源化單克隆抗體出現(xiàn)
,這類患者的預(yù)后有了顯著改善。曲妥珠單抗聯(lián)合紫杉類在
HER2
陽(yáng)性乳腺癌新輔助治療中顯著提高患者的生存期
。曲妥珠單抗治療失敗的HER2陽(yáng)性乳腺癌患者可選擇小分子激酶抑制劑-拉帕替尼
。目前,拉帕替尼已經(jīng)被批準(zhǔn)與卡培他濱聯(lián)合二線用于治療HER2陽(yáng)性的乳腺癌
。
曲妥珠單抗emtansine(T-DM1)是一種抗體-藥物藕聯(lián)藥物
,可用于治療HER2陽(yáng)性乳腺癌。EMILIA研究顯示
,與卡培他濱/拉帕替尼(XL)聯(lián)合治療相比
,試驗(yàn)性新藥T-DM1在978例HER2陽(yáng)性轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中的耐受性較好,并可顯著延長(zhǎng)無(wú)進(jìn)展生存及總生存
。由于這些新藥的出現(xiàn)
,過(guò)去3年
,HER2陽(yáng)性轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中位生存期顯著提高。
乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的處理
60%-80%的晚期乳腺癌會(huì)出現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移
。骨骼的相關(guān)事件包括:骨痛
、骨折、脊髓壓迫
。既往的研究中證實(shí)唑來(lái)膦酸能降低乳腺癌骨轉(zhuǎn)移并發(fā)癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)
,其原理是唑來(lái)膦酸可抑制破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收。
Denosumab(XGEVA)是一種皮下注射的單克隆抗體
,XGEVA可與RANKL結(jié)合
,RANKL是一種對(duì)破骨細(xì)胞形成、功能與存活極為重要的穿膜蛋白或可溶性蛋白
。在發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的實(shí)體腫瘤中
,破骨細(xì)胞的活性因RANKL而刺激而升高,XGEVA可阻止RANKL的活化
,通過(guò)這一原理預(yù)防骨髓相關(guān)事件的發(fā)生
。
最近的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究顯示,與唑來(lái)膦酸相比
,XGEVA能更有效地減少骨髓相關(guān)事件的發(fā)生
。XGEVA和唑來(lái)膦酸都可以導(dǎo)致低鈣血癥,應(yīng)注意補(bǔ)充鈣和維生素D
。用XGEVA和唑來(lái)膦酸治療的患者
,顎骨壞死的發(fā)生率為0.5%-1%。因此在服用此類藥物時(shí)
,應(yīng)注意保持口腔衛(wèi)生和盡量避免進(jìn)行牙科相關(guān)的手術(shù)。
晚期乳腺癌腦轉(zhuǎn)移的處理
隨著乳腺癌患者的生存期明顯延長(zhǎng)
,出現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移的概率也在增加
。HER-2陽(yáng)性乳腺癌腦轉(zhuǎn)移的發(fā)生率高于HER-2陰性乳腺癌腦轉(zhuǎn)移的發(fā)生率,因?yàn)榇蟛糠只熕幬?div id="d48novz" class="flower left">
,如曲妥珠單抗
,都不能穿過(guò)血腦屏障。
乳腺癌患者出現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移多提示預(yù)后不良
。對(duì)于多發(fā)性腦轉(zhuǎn)移瘤患者
,全腦放療是標(biāo)準(zhǔn)的治療方案,對(duì)于單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤或寡轉(zhuǎn)移性(oligometastatic)疾病患者
,可考慮減瘤手術(shù)或立體定向放療
。一些乳腺癌腦轉(zhuǎn)移患者經(jīng)過(guò)治療后也可以達(dá)到很好的效果。
基因檢測(cè)方法有哪些
摘要:基因檢測(cè)方法有哪些
?本文介紹了幾種DNA水平基因檢測(cè)常見(jiàn)的方法
,比較其優(yōu)缺點(diǎn)和在臨床診斷和科學(xué)研究中的應(yīng)用
,對(duì)指導(dǎo)研究生和臨床醫(yī)生課外學(xué)習(xí),推進(jìn)臨床科研工作和提升科研教學(xué)水平有著指導(dǎo)意義
?div id="d48novz" class="flower left">
!净驒z測(cè)方法比較】基因檢測(cè)方法有哪些基因檢測(cè)技術(shù)原理
1、第一代測(cè)序
1.1Sanger測(cè)序采用的是直接測(cè)序法
1977年
,F(xiàn)rederickSanger等發(fā)明了雙脫氧鏈末端終止法
,這一技術(shù)隨后成為最為常用的基因測(cè)序技術(shù)。2001年
,AllanMaxam和WalterGibert發(fā)明了Sanger測(cè)序法
,并在此后的10年里成為基因檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)。其基本原理即雙脫氧核苷三磷酸(dideoxyribonucleosidetriphosphate
,ddNTP)缺乏PCR延伸所需的3'-OH
,因此每當(dāng)DNA鏈加入分子ddNTP,延伸便終止
。每一次DNA測(cè)序是由4個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)組成
,將模板、引物和4種含有不同的放射性同位素標(biāo)記的核苷酸的ddNTP分別與DNA聚合酶混合形成長(zhǎng)短不一的片段
,大量起始點(diǎn)相同
、終止點(diǎn)不同的DNA片段存在于反應(yīng)體系中,具有單個(gè)堿基差別的DNA序列可以被聚丙烯酰胺變性凝膠電泳分離出來(lái)
,得到放射性同位素自顯影條帶
。依據(jù)電泳條帶讀取DNA雙鏈的堿基序列。
人類基因組的測(cè)序正是基于該技術(shù)完成的
。Sanger測(cè)序這種直接測(cè)序方法具有高度的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)單
、快捷等特點(diǎn)。目前
,依然對(duì)于一些臨床上小樣本遺傳疾病基因的鑒定具有很高的實(shí)用價(jià)值
。例如,臨床上采用Sanger直接測(cè)序FGFR2基因證實(shí)單基因Apert綜合征和直接測(cè)序TCOF1基因可以檢出多達(dá)90%的與TreacherCollins綜合征相關(guān)的突變
。值得注意的是
,Sanger測(cè)序是針對(duì)已知致病基因的突變位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物,進(jìn)行PCR直接擴(kuò)增測(cè)序
。單個(gè)突變點(diǎn)的擴(kuò)增包括該位點(diǎn)在內(nèi)的外顯子片段即可
,不必將該點(diǎn)所在基因的全部外顯子都擴(kuò)增。
因此
,應(yīng)明確定位要擴(kuò)增的位點(diǎn)所在的基因外顯子和該點(diǎn)的具體位置
,設(shè)計(jì)包括該點(diǎn)在內(nèi)的上下游150~200bp的外顯子片段引物。此外,盡管有NGS的出現(xiàn)
,但Sanger測(cè)序?qū)τ谟兄虏』蛭稽c(diǎn)明確并且數(shù)量有限的單基因遺傳疾病的致病基因的檢測(cè)是非常經(jīng)濟(jì)和高效的
。到目前為止,Sanger測(cè)序仍然是作為基因檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn),也是NGS基因檢測(cè)后進(jìn)行家系內(nèi)和正常對(duì)照組驗(yàn)證的主要手段。
值得注意的是
,Sanger測(cè)序目的是尋找與疾病有關(guān)的特定的基因突變。對(duì)于沒(méi)有明確候選基因或候選基因數(shù)量較多的大樣本病例篩查是難以完成的
,此類測(cè)序研究還要依靠具有高通量測(cè)序能力的NGS。雖然Sanger測(cè)序具有高度的分析準(zhǔn)確性
,但其準(zhǔn)確性還取決于測(cè)序儀器以及測(cè)序條件的設(shè)定
。另外,Sanger測(cè)序不能檢測(cè)出大片段缺失或拷貝數(shù)變異等基因突變的類型
,因此對(duì)于一些與此相關(guān)的遺傳性疾病還不能做出基因?qū)W診斷
。
1.2連鎖分析采用的是間接測(cè)序法
在NGS出現(xiàn)之前,國(guó)際通用的疾病基因定位克隆策略是建立在大規(guī)模全基因掃描和連鎖分析基礎(chǔ)上的位置候選基因克隆
。人類的染色體成對(duì)出現(xiàn)
,一條來(lái)自父親,一條來(lái)自母親
,每一對(duì)染色體在同樣的位置上擁有相同的基因
,但是其序列并不完全相同,被稱為父系和母系等位基因
。
遺傳標(biāo)記是指在人群中表現(xiàn)出多態(tài)現(xiàn)象的DNA序列
,可追蹤染色體、染色體某一節(jié)段或某個(gè)基因座在家系中傳遞的任何一種遺傳特性
。它存在于每一個(gè)人
,但大小和序列有差別,具有可遺傳性和可識(shí)別性
。目前采用第二代遺傳標(biāo)記
,即重復(fù)序列多態(tài)性,特別是短串聯(lián)重復(fù)序列
,又稱微衛(wèi)星標(biāo)記。
連鎖分析是以連鎖這種遺傳現(xiàn)象為基礎(chǔ)
,研究致病基因與遺傳性標(biāo)記之間關(guān)系的方法
。如果控制某一表型性狀的基因附近存在遺傳標(biāo)記,那么利用某個(gè)遺傳標(biāo)記與某個(gè)擬定位的基因之間是否存在連鎖關(guān)系
,以及連鎖的緊密程度就能將該基因定位到染色體某一位置上
。1986年Morton等提出優(yōu)勢(shì)對(duì)數(shù)記分法(logoddsscoremethod,LOD),主要檢測(cè)兩基因以某一重組率連鎖時(shí)的似然性
。LOD值為正
,支持連鎖;LOD值為負(fù)
,則否定連鎖
。通過(guò)計(jì)算家系中的微衛(wèi)星標(biāo)記與致病位點(diǎn)之間的LOD值,可以初步估算二者間的遺傳距離及連鎖程度
,從而確定該基因在染色體上的粗略位置
。然后利用該區(qū)域的染色體基因圖譜,分析定位區(qū)域內(nèi)所有基因的功能與表達(dá)
,選擇合適的候選基因進(jìn)行突變檢測(cè)
,最終將致病基因定位或克隆。
然而
,采用連鎖分析進(jìn)行基因檢測(cè)存在很大的局限性
。不但所需遺傳樣本量較大,一般要求提供三代及以上遺傳家系患者血樣
,而且數(shù)據(jù)量大
、處理復(fù)雜、產(chǎn)出速度較慢
、定位不夠精確(一般只能定位在染色體某一區(qū)間)
,這就使得研究工作繁重和定位基因的時(shí)間周期特別長(zhǎng)。目前
,連鎖分析采用的單核苷酸多肽性和短串聯(lián)重復(fù)序列還在使用
,但經(jīng)典的間接測(cè)序方法,如單鏈構(gòu)象多肽性
、變性梯度凝膠電泳和異源雙鏈分析在美國(guó)已被淘汰
,而在發(fā)展中國(guó)家作為研究手段還在有限使用。
2
、新一代測(cè)序(NGS)
主要包括全基因組重測(cè)序(whole-genomesequencing
,WGS)、全外顯子組測(cè)序(whole-exomesequencing
,WES)和目標(biāo)區(qū)域測(cè)序(Targetedregionssequencing
,TRS),它們同屬于新一代測(cè)序技術(shù)
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?傮w而言,NGS技術(shù)具有通量大
、時(shí)間短
、精確度高和信息量豐富等優(yōu)點(diǎn),使得遺傳學(xué)者可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)感興趣的基因進(jìn)行精確定位。但這些不同的測(cè)序技術(shù)在測(cè)序范圍
、數(shù)據(jù)分析量以及測(cè)序費(fèi)用和時(shí)間等方面又有很大差別
,如果選擇適合的方法,對(duì)于臨床診斷和科學(xué)研究將起到事半功倍的作用
。
2.1目標(biāo)區(qū)域測(cè)序目前常用的是基因芯片技術(shù)
其測(cè)序原理是基于DNA雜交原理
,利用目標(biāo)基因組區(qū)域定制的探針與基因組DNA進(jìn)行芯片雜交或溶液雜交,將目標(biāo)基因區(qū)域DNA富集
,再通過(guò)NGS技術(shù)進(jìn)行測(cè)序
。其測(cè)序過(guò)程是通過(guò)把數(shù)以萬(wàn)計(jì)的cDNA或寡聚核苷酸置于芯片上制成列陣,將芯片上固定好的已知序列的核苷酸探針與溶液中含有熒光標(biāo)記的相應(yīng)核酸序列進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)
,根據(jù)測(cè)序儀所顯示強(qiáng)熒光的位置和強(qiáng)度
,獲取每組點(diǎn)陣列信息,再利用生物信息學(xué)算法確定目的靶核苷酸的序列組成
。測(cè)序所選定的目標(biāo)區(qū)域可以是連續(xù)的DNA序列
,也可以是分布在同一個(gè)染色體不同區(qū)域或不同染色體上的片段。目標(biāo)區(qū)域測(cè)序技術(shù)
,對(duì)于以往通過(guò)連鎖分析將基因突變鎖定在染色體某一片段區(qū)域內(nèi)
,但無(wú)法找出突變是一個(gè)非常好的進(jìn)一步檢測(cè)手段。2010年
,Nicholas等使用基因分型芯片聯(lián)合連鎖分析技術(shù)
,成功發(fā)現(xiàn)頭小畸形的新基因WDR62,文章發(fā)表在《NatGenet》雜志
。類似的研究在家族性胰腺癌中確定8個(gè)候選變異位點(diǎn)和在家族性滲出性玻璃體視網(wǎng)膜病變發(fā)現(xiàn)易感基因TSPAN12
。
基因芯片測(cè)序技術(shù)可以將經(jīng)過(guò)連鎖分析鎖定了目標(biāo)范圍或經(jīng)過(guò)全基因組篩選的特定基因或區(qū)域進(jìn)行更深一層的研究,是解決連鎖分析無(wú)法發(fā)現(xiàn)致病基因的有效手段
?div id="m50uktp" class="box-center"> ;蛐酒夹g(shù)對(duì)于已知基因突變的篩查具有明顯優(yōu)勢(shì),可以快速
、全面地檢測(cè)出目標(biāo)基因突變
。同時(shí),由于目標(biāo)區(qū)域受到了限制
,測(cè)序范圍大幅度減少
,測(cè)序時(shí)間和費(fèi)用相應(yīng)降低。但基因芯片檢測(cè)所需要的DNA的量要大
,由于已提取的DNA存在降解的風(fēng)險(xiǎn)
,用于基因芯片研究的血標(biāo)本最好是冰凍的全血,這樣可以使用于檢測(cè)DNA的量有充分保證
。
2.2全外顯子組測(cè)序(WES)
外顯子組是單個(gè)個(gè)體的基因組DNA上所有蛋白質(zhì)編碼序列的總合。人類外顯子組序列約占人類全部基因組序列的1%,但大約包含85%的致病突變
。WES是利用序列捕獲技術(shù)將全外顯子區(qū)域DNA捕捉并富集后進(jìn)行高通量測(cè)序的基因分析方法
。采用的技術(shù)平臺(tái)主要是羅氏公司的SeqCapEZ全外顯子捕獲系統(tǒng),Illumina公司的Solexa技術(shù)和Agilent公司的SureSelect外顯子靶向序列富集系統(tǒng)
。其捕獲的目標(biāo)區(qū)在34~62M之間
,不僅包括編碼區(qū)同時(shí)也加入了部分非編碼區(qū)。NGS的測(cè)序過(guò)程主要包括DNA測(cè)序文庫(kù)的制備
、錨定橋接
、PCR擴(kuò)增、單堿基延伸測(cè)序和數(shù)據(jù)分析
。研究者根據(jù)測(cè)序儀捕獲到在測(cè)序過(guò)程中摻入有不同熒光標(biāo)記堿基片段
,經(jīng)計(jì)算機(jī)將熒光信號(hào)轉(zhuǎn)化成不同顏色的測(cè)序峰圖和堿基序列?div id="4qifd00" class="flower right">
;驕y(cè)序結(jié)果與NCBI的SNP數(shù)據(jù)庫(kù)
、千人基因組數(shù)據(jù)庫(kù)等國(guó)際權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),最終確定是否為突變基因
。
自NGS技術(shù)問(wèn)世以來(lái)
,利用WES在臨床疾病致病基因的鑒定研究中取得前所未有的成果。這些成果不僅集中在單基因遺傳疾病
,還在多基因影響的復(fù)雜疾病中獲得大量相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)
。在單基因遺傳性疾病中,如視網(wǎng)膜色素變性
、終端骨發(fā)育不良等發(fā)現(xiàn)新基因或已知基因新突變
。在一些罕見(jiàn)的疾病中,如Kabuki綜合征
、家族性混合型低脂血癥和脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)癥等疾病中發(fā)現(xiàn)新的致病基因
。同時(shí),在小細(xì)胞肺癌
、慢性淋巴細(xì)胞性白血病等腫瘤研究和諸如肥胖癥
、腦皮質(zhì)發(fā)育不良等復(fù)雜疾病的研究中也取得豐碩成果。
WES技術(shù)在篩查范圍和檢出率等方面較其他測(cè)序技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)
。例如
,對(duì)于采用Sanger測(cè)序和基因芯片測(cè)序不能篩查出基因的樣本,可以采用WES來(lái)進(jìn)一步基因篩查鑒定
。應(yīng)用WES技術(shù)能夠獲得較傳統(tǒng)Sanger等方法對(duì)編碼區(qū)測(cè)序更深的覆蓋度和更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)
。由于信息量的大幅度增加,WES可以獲得更多個(gè)體的編碼區(qū)信息
,因此成為檢測(cè)致病基因和易感基因位點(diǎn)的有效手段
。與連鎖分析定位方法比較
,WES對(duì)家系的要求并不十分嚴(yán)格,在單基因遺傳病同一家系中有2~3個(gè)患者和1個(gè)正常人即可進(jìn)行致病基因的鑒定研究
,而不需要連續(xù)三代的遺傳家系
。由于不需要嚴(yán)格的三代以上的遺傳家系,WES使以前不能進(jìn)行研究的家系成為可能
。不僅對(duì)于單基因遺傳病是一個(gè)很好的研究手段
,對(duì)于許多常見(jiàn)病,如腫瘤
、糖尿病等疾病也可進(jìn)行大規(guī)模比較研究
。
2.3全基因組重測(cè)序(WGS)
WGS是對(duì)已知基因組序列的物種進(jìn)行不同個(gè)體的全基因組的測(cè)序,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析后對(duì)序列進(jìn)行拼接
、組裝并獲得基因組圖譜
,或是對(duì)不同組織進(jìn)行測(cè)序并分析體細(xì)胞突變的一種研究方法。盡管WES可以快速全面地找出個(gè)體基因組上的所有突變
,從而找到個(gè)體間的差異
,但對(duì)于外顯子以外的區(qū)域則不能有效地進(jìn)行基因檢測(cè)。對(duì)于此種情況
,目前還要借助WGS進(jìn)行全基因組檢測(cè)
。但由于人類基因組過(guò)于龐大,一次單端全基因組測(cè)序很難達(dá)到所需要的測(cè)序深度
。因此
,需要重復(fù)測(cè)序或雙端測(cè)序,由此帶來(lái)測(cè)序成本的大幅度提高和由于不能達(dá)到足夠的測(cè)序深度所導(dǎo)致的結(jié)果準(zhǔn)確性的降低
。而對(duì)于臨床疾病診斷和普通科研工作
,其高昂的檢測(cè)費(fèi)用也是難以承受的。盡管如此
,對(duì)于部分臨床研究和WES不能解決的科研課題還需要借助WGS進(jìn)行更加全面的基因檢測(cè)
。
3、展望
NGS的出現(xiàn)為新興的基因組技術(shù)增添了無(wú)限的活力和想象空間
。特別是基因芯片的問(wèn)世和已在臨床上應(yīng)用于大樣本的疾病篩查和基因診斷中所展現(xiàn)出的活力
,以及其商業(yè)化發(fā)展的模式都令人鼓舞。在眼科是單基因病最常見(jiàn)的學(xué)科
,利用芯片技術(shù)進(jìn)行Laber病的篩查已使很多病因不清楚的視神經(jīng)萎縮得到明確診斷
。而原發(fā)性開角型青光眼是眼科最具隱蔽性和危險(xiǎn)性的致盲性眼病,其致病基因或突變的鑒定研究對(duì)疾病篩查將有著非常重要的臨床價(jià)值和巨大的商業(yè)價(jià)值
。在新生兒糖尿病的篩查中采用基因芯片技術(shù)可以更加快速
、全面經(jīng)濟(jì),避免第一代測(cè)序過(guò)于繁瑣和漏檢
。
基因芯片技術(shù)在產(chǎn)前診斷中更加具有發(fā)展前景
。只要對(duì)孕婦進(jìn)行DNA血液檢查即可進(jìn)行遺傳疾病的篩查
,避免以往通過(guò)羊膜穿刺抽取羊水進(jìn)行有創(chuàng)檢查的局限性和危險(xiǎn)性。目前
,基因檢測(cè)技術(shù)水平的提升和檢測(cè)費(fèi)用的不斷降低
,發(fā)展大規(guī)模個(gè)體化基因檢測(cè)在不久的將來(lái)成為可能。同時(shí)
,藥物易感性基因和疾病發(fā)生的易感基因的檢測(cè)的深入開展,個(gè)體化醫(yī)療將在基因檢測(cè)的基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)
。有理由相信
,隨著人們生活水平的不斷提高和健康意識(shí)不斷增強(qiáng),基因檢測(cè)在未來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展中應(yīng)用前景將十分可觀
。
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