肿瘤基因突变检测的现状与进展

钟焱，佘金文，夏小艳长沙卫生职业学院，湖南长沙　410100



肿瘤基因突变检测的现状与进展

钟焱，佘金文，夏小艳
长沙卫生职业学院，湖南长沙410100

[摘要]肿瘤已成为全世界范围内发病率和致死率最高的疾病，肿瘤的发生发展实质上是机体局部组织的细胞异常增生而形成的异常病变，而这异常病变的过程常常涉及各种基因突变。采用现代分子生物学技术检测肿瘤细胞基因突变的情况，是当前肿瘤研究和临床肿瘤治疗的重要内容。本文就肿瘤基因突变检测的现状、意义、检测技术及发展方向做一简单综述。

[关键词]肿瘤；基因检测；基因突变

基因是负载特定遗传信息的DNA或RNA分子片段。基因突变是基因在其分子结构上发生的碱基对的组成或排列顺序的改变，包括点突变、移码突变、缺失突变和插入突变四种。基因检测是一种检测人体血液、体液或细胞中DNA的技术，可用于疾病的诊断或疾病风险的预测。众多研究发现：肿瘤发生的本质上是环境因素和遗传因素共同作用的结果，其病理进程中涉及各种基因的突变[1]，肿瘤相关的基因通常容易被异常激活或异常失活或丢失而引起细胞的恶性转化，从而形成肿瘤，危害人体的生命。检测肿瘤组织中存在的突变类型不仅有助于了解肿瘤发生的机制，也可作为分子标记用于肿瘤的易感性评估和诊断。

1　肿瘤基因突变检测的现状和意义

2012年世界癌症报告调查显示中国癌症发病人数为306.5万，约占全球发病的1/5；癌症死亡人数为220.5万，约占全球癌症死亡人数的1/4。癌症是一种致死率极高、难以预防的疾病，中晚期癌症治愈率低，而早期癌症的治愈率可高达65%以上，早发现早治疗早预防是战胜癌症的一条重要途径。目前筛查癌症的方法主要是检测血清肿瘤指标物、B超、CT等，这些方法的敏感性和特异性均不高，发现有异常时往往已是中晚期。癌症是环境因素和遗传物质相互作用的结果，系统寻找和探讨肿瘤的发病机制涉及众多易感基因的遗传学变异，对阐明肿瘤早期发生机制及寻找肿瘤早期预警、早期诊断和早期治疗的分子靶标具有重要的现实意义。通过基因检测技术对人体的肿瘤相关基因进行检测，分析其基因突变情况，对肿瘤的临床诊断、治疗和防治等具有重要意义。

首先，肿瘤基因检测可以筛查早期癌症，发现家族性易感基因，做到零级预防，做到不发生或延缓临床前期症状的出现。乳腺癌是女性最常见、最多发的恶性肿瘤之一,而人类乳腺癌易感基因（BRCA1和BRCA2）是目前已知的乳腺癌高外显率易感基因，众多研究发现，女性到70岁时携带BRCA1基因致病性突变者发生乳腺癌的风险高达60%～80%；而携带BRCA2基因致病性突变者发生乳腺癌的风险为40%～60%[2]。如美国巨星安吉丽娜.朱莉通过基因检测技术发现自身携带“缺陷”乳腺癌易感基因—BRCA1，她毅然选择切除双侧乳腺手术，使其患乳腺癌的风险几率从87%下降至5%。

其次，肿瘤基因突变检测可预测肿瘤靶向药物的疗效，临床药物的适应症和使用剂量是根据临床试验中多数人的结果或平均值而设定，医生开药方时并无法知道药物使用者是否处于药物的有效范围之内。随着肿瘤靶向药物的研究开发和临床应用，基因突变检测更是药物应用中伴随诊断项目。这种新型的用药模式不仅仅依靠病人病情和医生的临床经验选择药物，还将影响临床药物疗效的决定性因素—遗传因素考虑其中，保证药物的安全有效。据调查统计，凭临床经验治疗肿瘤的疗效不到30%，如表皮生长因子受体 (epidermal growth factor receptor,EGFR)突变对于非小细胞肺癌 （non-small cell lung cancer,NSCLC)小分子酪氨酸激酶抑制剂类药物(如：吉非替尼）的使用具有重要指导意义,它的治疗效果、药物不良反应与癌细胞的EGFR基因的18、19和21号外显子是否发生突变紧密相关，如肺癌患者不检测EGFR基因突变而盲目给药治疗，患者存活期有可能会低于不治疗者[3]。赫赛汀是乳腺癌临床常用的分子靶向药物，采用FISH技术检测乳腺癌患者细胞内的HER-2基因是否发生基因扩增不仅有有助于不仅有助于乳腺癌分子靶标的诊断,而且有助于监测乳腺癌患者的预后[4]。靶向药物(爱必妥和帕尼单抗)对于未发生KRAS基因突变的患者有效率可达到60%，而对已发生KRAS基因突变的患者则完全无效。通过检测KRAS基因是否发生突变可科学判断出大肠癌患者是否适用靶向药物治疗，治疗病人个体化治疗，从而延长患者生存期，对于未突变的患者，则能减少不必要的治疗费用和毒副作用[5]。

再者，肿瘤基因突变检测有利有助于了解肿瘤的产生、发展过程，判断肿瘤的类型和监测预后。白血病是一种分子机制极为复杂的疾病，白血病基因分型能够揭示本病复杂的转录水平异常所导致的生物学改变，有助于患者治疗方案的选择，而且白血病缓解期的基因检测可用来判断药效及疾病的预后情况[6]。

2　肿瘤基因检测技术的现状

肿瘤基因突变检测技术形式多样，如传统的PCR-高通量测序技术和PCR-焦磷酸测序技术，以及新兴的ARMS-PCR技术 （amplification refractory mutation system）、HRM技术（high-resolution melting analysis）、PNA-探针法及流式荧光杂交等。前两种检测方式都是先将目的基因先进行PCR扩增再进行测序,这种直接测出碱基序列的方法能明确突变类型，但检测周期长，一般要3～ 4 d，敏感性较低。ARMS-PCR技术是通过一对特殊的印务扩增得到正常序列和突变序列的PCR产物，再根据溶解曲线的不同来区分检测位点的突变类型。HRM是根据基因序列的长短、GC含量及碱基互补的不同，采用高分辨率的溶解曲线对样品进行分析。PNA-探针法及流式荧光杂交是灵敏度和准确度极高的基因检测方法。KRAS基因参与多种肿瘤的发生发展，如：结直肠癌和非小细胞肺癌，KRAS基因突变的检测对肿瘤病人药物及治疗方法的选择具有重要临床指导意义，有学者研究发现：PNA-PCR检测到41%合并样本中的KRAS基因改变，而测序只检测到30%的突变；与KRAS在组织中的突变更为常见，70%的病例血浆中的突变状态与组织一致，如果肿瘤患者只有5%的细胞在血浆中表现出突变，而在组织中没有，称为肿瘤异质性，传统的检测方法检测血浆样本的检出率为17%，而PNA-PCR高达31%[7]。

3　肿瘤基因检测的发展方向

肿瘤基因突变检测的样本一般为肿瘤新鲜组织或者石蜡包埋组织。样本杂质的影响，将导致DNA提取后肿瘤细胞基因比例的相对减少，保证样品的纯度也对肿瘤基因的检测或后续临床分析至关重要，国内一些大型三甲医院及大型临床检验机构开始广泛应用显微切割来保证样品质量，同时病理医生有效选取有癌细胞的组织成分，局部取材不能反映肿瘤异质性[8]。与常规临床检测相比，基因检测技术尚有一定难度，其质量控制、标准化方面还待进一步完善。基因的检测不仅能对肿瘤风险进行预测、指导临床用药，也可以用于其他疾病的检测，如孕妇的染色体无创产前检测、心脑血管疾病监测等，但基因检测费用高、周期长，并且有些疾病的基因检测相关性并不高，如何快速、有效、低成本的普及所有患者也是亟待解决的重要问题。

4　结语

癌症病程发生发生的分子机制异常复杂,随着基因分子水平研究深入研究，越来越多的肿瘤细胞基因结构和相关信号转导通路被发现，同时基因检测技术也将不断被完善和创新。肿瘤基因检测将更加广泛地应用于临床肿瘤的诊断、预防和治疗，从而尽早地预测肿瘤发生风险、提高治疗效率、减少药物的毒副作用，为人类健康带去福音。

[参考文献]

[1]Siegel R,Ma J,Zou Z,et al.Cancer statistics[J].CA cancer J Clin,2014,64(1):9-29.

[2]解云涛.家族性乳腺癌BRCA1、2基因突变检测及临床应用[J].中国实用外科杂志,2013,3(33)：233-235.

[3]Sreenath V S,Daphne W B,Jeffrey S,et al.Epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer[J].Nature, 2007,7(3):169-181.

[4]赵坡，姜学革，李晓瑛，等.FISH检测乳腺癌HER-2基因扩增及17号染色体多体状况及其临床病理学意义的分析[J].中华肿瘤防治杂志,2011(9):680-683.

[5]刘学伟,程龙伟,柴淑梅,等.西妥昔单抗及贝伐单抗治疗KRAS基因野生型转移性大肠癌患者的临床疗效比较[J].中国老年学杂志,2014(21):6003-6005.

[6]孙薏.利用寡聚核苷酸芯片进行急性白血病疾病基因组检测及基因分型的初步研究[D].中国人民解放军军事医学科学院，2013.

[7]Jian-Ming Xu,Xiao-jing Liu,Fei-jiao Ge,et al.KRAS mutations in tumor tissue and plasma by different assays predict survival of patients with metastatic colorectal cancer[J].Journal of experimental&clinical cancer research,2014,33:104.

[8]曾倩,宋现让.血液循环DNA与肿瘤基因突变检测现状研究[J].中华肿瘤防治杂志,2015(3):1496-1500.

[中图分类号]R34

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5654（2016）03（c）-0111-02

DOI：10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.09.111

收稿日期：（2016-01-08）

[作者简介]钟焱(1984-),女,江西萍乡人,硕士,讲师,主要从事肿瘤基因结构与功能。

[通讯作者]夏小艳(1983-),女,湖南邵阳人,硕士,主治医师,主要从事健康教育工作,E-mail:274228692@qq.com。

Summary of the Status and Progress of Tumor Gene Mutation Detection

ZHONG Yan,SHE Jin-wen,XIA Xiao-yan
Changsha Health Vocational College,Changsha,Hunan Province,410010 China

[Abstract]Tumor has become the disease with the highest morbidity and mortality in the world.The tumor occurrence and development of tumor actually was the abnormal proliferation of local tissue,and this abnormal process always involves various genetic mutations.The gene mutation detection in tumor cells by modern molecular biology technology has become an important part in tumor research and clinical treatment.And this paper was written to briefly reviewed the current situationsignificancedetection technology and development direction of tumor gene mutation detection.

[Key words]Cancer;Gene detection;Gene mutation