文章来源:向日葵儿童 作者:向日葵儿童 责任编辑:admin & wuxiu 时间:2019-12-15
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)。
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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。
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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。
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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:
检测方法 | 检查对象 | 具体应用 |
---|---|---|
核型分析 | 检查染色体的数量和总体结构 | 可以检出染色体数量与大片段的结构变异 |
荧光原位杂交(FISH) | 检查染色体结构的细微改变 | 是检查融合基因的金标准,比核型分析更为精准 |
PCR | 检测基因序列上特定位置是否有变化 | 常用来跟踪癌症的治疗情况 |
基因测序 | 全面而精确地读取基因序列 | 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(相关链接见儿童肿瘤和成人肿瘤有何不同?治疗儿童肿瘤可以用成人的方法吗?),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。
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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
排版 | 何飞
参考资料: 1. Gabril M Y, Yousef G M. Molecular Testing in Cancer[M].2014. 2. Zhang J, Walsh M F, Wu G, et al. Germline Mutations inPredisposition Genes in Pediatric Cancer [J]. The New England journal of medicine, 2015, 373(24): 2336-46 3. 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/ |
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