传统的肿瘤基因检测技术有哪些?有什么优缺点?

基因检测在肿瘤个性化医疗中的作用越来越重要,催生了多种多样的基因检测手段,目前主流的检测手段包括一代测序法(sanger法)、PCR法、DNA微阵列芯片法、荧光原位杂交(FISH)法等。这几种方法优缺点见下表:

方法

优势

劣势

一代测序法

能直观地读出序列,是基因检测的国际金标准

通量低,无法检出低频突变

PCR法

检测周期短、灵敏度高

对实验环境要求高、容易污染、假阳性高、仅检测已知类型基因突变

DNA微阵列芯片法

通量较高

假阴性高、价格昂贵、仅检测有限类型基因突变

FISH

操作简单、结果直观

价格昂贵、仅检测有限类型的基因大片段突变

上述传统检测手段虽然能够相对准确的检测肿瘤发生及药物治疗疗效相关基因,却由于其存在检测通量低、仅能检测有限形式变异基因等一系列问题,导致重复检测、检测费用昂贵、检测时间无限期延长,最终使患者错过最佳治疗时期,治疗效果不显著。

高通量测序(NGS)技术在肿瘤基因检测方面有什么优势?

随着人类基因组计划的实施,新一代高通量测序技术被迅速催生。该技术拥有优良的测序品质,能够高精准度检测出基因细微变化,又拥有上一代测序等基因检测手段所不具备的绝对优势:能够一次性检测几乎所有肿瘤相关基因,并识别所有形式的基因变异,包括基因拷贝数变异、结构畸变、点突变等。

2009年以来,已经有大量科研成果显示了高通量测序技术在基因检测方面的可靠性和高效性。2010年,一项针对卵巢透明细胞癌(Ovarian Clear Carcinoma,OCCC)的研究发表在国际顶级学术杂志《Science》上,他们将通过基因捕获技术获得的8个OCCC患者的肿瘤样本DNA进行高通量测序,结果一次性检测出253个基因的268种体细胞突变,平均每种肿瘤的突变基因数为13至125个不等,其中除了研究较为普遍的PIK3CA及KRAS与OCCC有关外,还发现PPP2R1A功能类似癌基因,ARID1A为肿瘤抑制基因。另外一项研究针对48位年龄在23-76岁之间的卵巢上皮癌(Epithelial ovarian cancer)患者的肿瘤组织内182个肿瘤相关基因的高通量测序发现,不同时期患者肿瘤组织的基因均发生了类型各异的基因变异,平均每个肿瘤组织存在3个基因突变;同时筛选出了卵巢上皮癌组织中突变频率最大的几个肿瘤易感基因:TP53(79%),MYC(25%),BRCA1/2(23%),KRAS(16.6%)和NF1(14.5%)。

另外,对单核细胞白血病、葡萄膜黑素瘤、浆液性子宫内膜癌、神经胶质瘤及前列腺癌等的研究也让我们看到,高通量测序在检测肿瘤基因突变中具有其它检测手段无可匹敌的优势。

个性化用药有什么意义?

靶向药物仅作用于携带有特定靶分子的肿瘤细胞,具有很高的选择性,其疗效与药物靶向基因的状态直接相关。大量的临床研究和试验结果表明:特异肿瘤分子标志物(靶标)是识别患者个体差异的重要依据,实现对这些靶标的检测是实施肿瘤个体化治疗的前提和基础。因此,在使用靶向药物前,肿瘤患者需要接受个体化分子诊断,了解肿瘤基因的分子状态,以便选择最适合患者的靶向药物,从而有效的提高疗效,避免过度治疗,提高患者生活质量。

随着药物基因组学和药物遗传学在化疗药物作用机制等方面的深入研究,发现化疗药物对肿瘤细胞的杀伤效应与特定的一种(一组)基因的表达和/或多态性显著相关。个体化化疗是根据癌症患者药物遗传学和药物基因组学特点,采用特异和最佳的化疗药物方案进行化疗的方法。通过相关基因的检测,分析化疗药物相关基因的表达水平及多态性,可以科学的预测其所对应药物的疗效,有助于对不同的患者制定相应的个体化化疗方案,减少化疗药物使用的盲目性,提高患者治疗的有效性,降低化疗药物的毒副作用。

 

52个最常见用药相关基因列表及检测意义

检测基因

相关药物

检测意义

EGFR

吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼

靶向药物选择及敏感性分析

ALK

克唑替尼

靶向药物选择

BIM

厄洛替尼、吉非替尼、埃克替尼

靶向药物选择

KRAS

西妥昔单抗、帕尼单抗、瑞格菲尼

靶向药物选择及耐药判断

BRAF

西妥昔单抗、帕尼单抗、达拉菲尼、曲美替尼、威罗菲尼

靶向药物选择及耐药判断

PIK3CA

吉非替尼、厄洛替尼、西妥昔单抗、帕尼单抗

靶向药物选择及耐药判断

KIT

舒尼替尼、伊马替尼

靶向药物选择及耐药判断

PDGFRA

舒尼替尼、伊马替尼

靶向药物选择及耐药判断

NRAS

吉非替尼、厄洛替尼

靶向药物选择及敏感性分析

CSF1R

舒尼替尼

靶向药物选择

FLT3

索拉非尼

靶向药物选择

SMO

Vismodegib

靶向药物选择

SRC

达沙替尼

靶向药物选择

PTEN

西妥昔单抗、曲妥珠单抗

靶向药物选择

AKT1

铂类

疗效预测

TP53

紫杉醇、顺铂、依托泊苷、异环磷酰胺

疗效预测

ERCC1

铂类

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

ERCC2

铂类

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

XRCC1

铂类、环磷酰胺、氟尿嘧啶

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

GSTP1

铂类、环磷酰胺、表柔比星、氟尿嘧啶、甲氨蝶呤

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

GSTM1

紫杉醇类、蒽环类

化疗药物疗效预测

TYMS

5-FU类、甲氨蝶呤、培美曲塞

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

CDA

吉西他滨、阿糖孢苷

化疗药物毒副作用判断

CYP2C9

环磷酰胺/异环磷酰胺

化疗药物代谢毒性判断

NQO1

环磷酰胺、阿霉素、铂类、依托泊苷

化疗药物代谢毒性判断

CYP19A1

来曲唑、依西美坦

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

CYP2C19

环磷酰胺、阿霉素

化疗药物毒副作用判断

CYP2C8

紫杉醇

化疗药物毒副作用判断

CYP3A5

紫杉醇

化疗药物毒副作用判断

IDH1

替莫唑胺

化疗药物疗效预测

IDH2

替莫唑胺

化疗药物疗效预测

MLH1

5-FU

化疗药物疗效预测

MSH2

5-FU

化疗药物疗效预测

MSH6

5-FU

化疗药物疗效预测

RRM1

吉西他滨

化疗药物疗效预测

UGT1A1

伊立替康

化疗药物代谢毒性判断

ABCC2

伊立替康

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

CASP7

铂类、多西他赛、吉西他滨、紫杉醇、长春瑞滨

化疗药物疗效预测

CASP3

铂类

化疗药物毒副作用判断

UBE2I

铂类、伊立替康

化疗药物疗效预测

MGMT

铂类

化疗药物疗效预测

CYP1B1

紫杉醇

化疗药物毒副作用判断

ABCC4

伊马替尼、环磷酰胺

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

ABCG2

伊立替康

化疗药物毒副作用判断

DHFR

甲氨蝶呤

化疗药物毒副作用判断

TPMT

铂类、环磷酰胺

化疗药物毒副作用判断

DPYD

氟类

化疗药物毒副作用判断

ABCB1

阿霉素、异环磷酰胺、依托泊苷、吉西他滨、铂类、紫杉醇、长春地辛、环磷酰胺

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

MIR26A1

氟尿嘧啶与伊立替康

化疗药物疗效预测

MIR100

氟尿嘧啶与伊立替康

化疗药物疗效预测

MTHFR

5-Fu、甲氨蝶呤、培美曲塞、多西他赛、环磷酰胺、卡培他滨

化疗药物疗效预测、毒副作用判断

CYP2D6

他莫昔芬

化疗药物疗效预测、毒副作用判断


 

 

1.对于确诊为恶性肿瘤需手术的患者,在决定手术的前后请立即进行Biomarker Cancer Panel检测基因变异,可以为术后化疗方案的制定提供根本依据、获得充裕的准备时间;

2.对于确诊为恶性肿瘤而不能进行手术治疗的患者,在用药前请考虑通过Biomarker Cancer Panel检测变异基因,为肿瘤治疗提供根本上的依据;

3.对于用原有治疗方案疗效不佳的肿瘤患者,请考虑通过Biomarker Cancer Panel检测变异基因,为肿瘤治疗提供根本上的依据。

4. 需要进行靶向药物治疗的肿瘤患者。

 

注:

1.检测前咨询、检测后报告解读及诊断结果咨询在医院完成,由专业的医学专家给出指导意见。

2.决定检测请填写知情同意书并按照相应的样本要求进行取样。

3.检测分析及出具检测报告由百迈客生物科技有限公司完成。

4.收到样品后,5个工作日内出具检测报告。

样本类型

取样要求

保存、运输方式

石蜡切片

1.切片厚度5-10 μm,切片数量取决于肿瘤组织横切面的大小。例如:对于成人拇指盖大小面积,10张切片即可满足DNA提取需要;如果肿瘤组织切片的面积较小,请按比例增加切片的数量。如果送检组织芯活检样本,请将3-5颗组织芯排放整齐,包埋在1个蜡块中。
2.为保证切片组织中含有足够比例的肿瘤细胞,需请病理科对该切片的肿瘤组织进行HE染色,确保所切层面中肿瘤组织占70%以上、且坏死组织比例少于10%。

1. 切片结束后,不必进行铺片和贴片处理,直接用干净的镊子将组织切片转移至干净的1.5 ml离心管中。
2.为保证石蜡标本DNA提取的成功率,请尽可能送检1年以内的石蜡标本。
3.标本常温保存、运输。

新鲜组织标本

1.要求新鲜肿瘤组织标本≥50mg,(肿瘤标本≥5X5X5毫米),未坏死肿瘤组织比例在70%以上。

1.样本组织迅速冷冻,8小时内低温条件送达;或者用5倍体积的75%的乙醇立刻固定,酒精固定样品的时间不超过一周。
2.干冰或冰袋运输。

外周血:(仅能检测化疗相关基因)

不低于5mL,装于EDTA抗凝采血管中,严禁使用肝素抗凝,充分颠倒混匀,避免凝固。

置于-20℃冰箱保存,干冰或冰袋运输。


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