随着成本下滑，越来越多的人开始进行基因测序，在医疗领域的应用主要集中在肿瘤学和生殖健康这两方面。例如，大量癌症患者选择基因测序，来预测他们对各种药物的反应。那些患有先天性疾病的儿童的父母也迫切想知道，基因突变是否是孩子患病的罪魁祸首。

“对基因用药”既治标也治本

“精准医疗”（PrecisionMedicine）这个词对很多人来说并不陌生，这个概念在去年一跃成为医学界的最热关键词。

所谓“精准医疗”，实际上就是将基因组信息作为临床治疗出发点的一个行动计划。年1月，美国总统奥巴马在国情咨文演讲中启动“精准医疗计划”之后，世界各国纷纷在这一领域投入巨大人力物力。

年3月，我国科技部召开首次精准医学战略专家会议，决定在年前在精准医疗领域投入亿元；年7月，美国国家癌症中心（NCI）宣布开展史上最大的精准医疗临床试验NCI-MATCH，旨在寻找肿瘤的靶向治疗方案；年8月，英国政府推出“十万基因组计划”，计划投入3亿英镑资金，寻找引发癌症和其他疑难疾病的基因；年1月，因其研究的抗癌药物登上华裔首富的陈颂雄医生又宣布推出了“免疫疗法联盟计划”，集合Amgen、Celgene等药企，准备招募2万名患者参与20种癌症免疫疗法的临床试验。

与此同时，IT巨头IBM、Google、近期获得1.75亿美元融资的医疗创业公司FlatironHealth等正在通过大数据分析为精准医疗提供帮助，通过比较分析数以万计患者的基因和医疗数据来发现药物的新适应症及新用途，帮助医生制定更好的医疗方案。

肿瘤领域的基因测序是精准医疗最重要的组成部分。肿瘤存在很大的异质性，即使是患有同种肿瘤的患者，导致其发病的肿瘤细胞中的基因突变可能相距甚远。肿瘤治疗正在逐渐从宏观的对“症”用药转向更微观的对基因用药，也就是“同病异治”或“异病同治”。个体化治疗已经成为肿瘤治疗的公认趋向，基因检测是肿瘤个体化治疗的必要环节，其应用覆盖肿瘤的易感基因检测，早期筛查，致病基因确诊，个性化用药指导和预后评价。

圣路易斯华盛顿大学癌症基因学副主任卢卡斯?沃特曼（LukasWartman）医生始终战斗在对抗癌症的第一线，他不仅是研究白血病的杰出科学家，同时还是急性淋巴细胞白血病的患者。

卢卡斯在年首次被诊断为急性淋巴细胞白血病，先后经历了长达两年的高强度化疗，骨髓移植，以及两次癌症复发，传统治疗方法无一能够治好卢卡斯。这时卢卡斯所在的华盛顿大学基因组研究中心决定采用基因测序的方法，对卢卡斯的癌细胞和正常细胞的全基因组及RNA进行测序、比较，以找出导致他患上癌症的“坏基因”。在不到两个月的时间里，研究所的同事几乎暂停了手头的所有工作，26台测序机和超级计算机昼夜不停地运转，最终找到了“罪魁祸首”：FLT3基因。过度活跃的FLT3基因刺激了癌细胞的生长，导致卢卡斯身上的癌细胞高速繁衍。好消息是，一种用于晚期肾癌的治疗的药物：舒尼替尼（Sunitinib）可以抑制FLT3的活性。卢卡斯成了第一个用这种药治疗白血病的病人，舒尼替尼虽然不能治愈卢卡斯的癌症，但的确将他从鬼门关拉了回来，并争取到足够的时间使卢卡斯可以接受第二次骨髓移植。

对“症”治疗只能暂时性地压制疾病的表现，却不能防止癌症卷土重来。全基因组测序使得卢卡斯的同事得以从一个全新的视角来看待疾病，找出造成癌症多次复发的“元凶”，为卢卡斯设计了“个性化”的疗法，这正是“精准医疗”的精髓所在。

广泛应用基因检测技术

除此之外，一些依赖基因检测的新兴领域也渐渐崭露头角，比如液体活检。传统的癌症基因检测取材于穿刺活检组织样品。除了癌症组织，患者血液中也会存在少量游离的循环肿瘤细胞（CyclingTumorCells，CTC），同时坏死的肿瘤细胞也会释放少量的循环肿瘤DNA（circulatingtumorDNA，ctDNA）到血液中，因此可通过检测从肿瘤原发或转移部位释放到血液中的CTC和ctDNA来监测癌症，这一技术被称为液体活检（LiquidBiopsy）。

早期检测是癌症研究和治疗的关键，液体活检具有极高的敏感性，可以在影像学还未发现病灶时指示肿瘤的存在。通过液体活检，我们可以实现癌症分型的检测，肿瘤耐药情况和药物使用性的分析，还可以无创实时地对肿瘤治疗效果及预后情况进行评估。

类似的技术还可被用于无创产前基因检测（Non-InvasivePrenatalTesting，NIPT）。在怀孕7至8周建立胎盘胎儿循环之后，母体的外周血中就能稳定地检测到游离的胎儿DNA（cffDNA）。依靠二代高通量测序技术，我们能够快速、准确地测定血液样本中游离DNA的序列，从而推断出胎儿是否患有染色体非整倍体疾病，如唐氏综合征（21染色体三体综合征），及地中海贫血、镰刀形贫血症、苯丙酮尿症和亨廷顿氏舞蹈症等一些遗传疾病。既让父母对胎儿的健康状况有一个全面的了解，又避免了传统侵入性检查（如羊水穿刺和绒毛膜取样检查）带来的流产或感染危险，及检查本身给孕妇造成的心理压力。液体活检被《MIT科技综述》杂志评为“年度十大突破技术之一”，在今年1月召开的JP摩尔根医疗大会上更是被预测为下一个千亿美元级大市场。

理性看待基因检测

基因检测正在逐渐成为一种生活方式，史蒂夫?乔布斯（SteveJobs）在对他的胰腺内分泌肿瘤束手无策时，他咨询的医生为他联系了基因测序和分析。美国影星安吉丽娜?朱莉通过Myriad基因检测公司进行BRAC基因检测后决定接受乳腺切除以预防乳腺癌，此举随后掀起了个体化基因检测的小高峰。

目前，无论是美国还是中国，遗传和基因组信息都已经成为临床诊断的依据，在实际的诊断和治疗中发挥作用。基因检测疾病预防及治疗的临床常规手段中，约有种疾病已经有了对应的基因检测方法。在美国，每年大约有七百万人次进行基因检测。美国临床肿瘤年会（ASCO）的研究表明，逾80%的医生在肿瘤基因测试后改变了原来的治疗方式；接受测试和针对性治疗的卵巢癌病人，死亡率相对要低36%。

然而在利益的驱使下，不少医院和实验室也还在偷偷开展这项服务，这些实验室很难保证其检测服务的准确性。在网上搜索“基因检测”，能够发现多家医疗机构、体检中心提供的体检套餐，内容覆盖肿瘤、高血压、糖尿病等疾病相关的基因检测，甚至有抗雾霾、女子减肥、儿童天赋等没有科研、临床数据支持的检测项目，检测价格动辄高达数万元。

我国的基因检测技术处于世界领先水平，然而该项技术的临床应用尚处于国家监管的“灰色地带”，从事基因检测的企业良莠不齐，市场比较混乱。基因检测在我国属于“朝阳产业”，目前的普及率不高，消费者对这个领域的认知程度不高且容易被误导。应理性看待基因检测，医院及机构，在具有资质的医生的指导下进行检测，才能有针对性地进行检测，避免漏检、错检等意外的发生，最大程度地得益于我们的基因密码。

扩展阅读：攻克基因测序难点，实现精准医疗

DNA分子由四种脱氧核糖核苷酸组成，分别是腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤，英文字母缩写为A、C、T和G。基因组就好比人体的“说明书”，蕴涵着人类生老病死的所有遗传信息。为了发现其中的奥妙，科学家们发明了测序技术来读取基因组中ACTG的排列。

我们的基因组有30亿个碱基对的序列信息，人与人之间的基因相似度超过99.9%，但就是这不到0.1%的碱基对排列差异造成了身高体型、眼睛颜色、头发颜色以及患某种疾病的可能性等差异。

年，美国科学家提出人类基因组计划（HumanGenomeProject，HGP），首次尝试对人类全基因组30亿个碱基对进行测序，绘制人类基因组图谱，从而破译人类的遗传信息。这个计划耗资30亿美元，集合了美、英、法、德、日及我国最优秀的科技力量，耗时14年才完成了第一份全基因组图谱的绘制。

得益于人类全基因组图谱绘制的完成及测序技术的发展，测序成本飞速下降。年，公司首先推出了“边合成边测序”（SequencebySynthesize）的二代测序技术（NextGenerationSequencing），使个人基因组测序的成本从最早的30亿美元下降到了万美元；年，也就是二代测序技术发展的第十年，世界测序仪器制造巨头Illumina宣布达成“千元基因组计划”。在一天内完成一个人的全基因组测序，且每个基因组都能够达到覆盖度30x（即每个碱基平均被读取30次）的金标准，测序成本在美元之内。

个体基因组的解读有四大障碍：速度、成本、数据解读和相对应的医疗措施。从技术准备角度来看，美元被认为是基因组测序技术真正进入临床应用的所必须达到的成本上限。个人基因组测序成本的下降速度，比摩尔定律（每两年下降50%）还要快3到4倍。按照这种速度，到年，个人基因组测序的成本将降到美元以下。同时，测序的速度也已经从14年下降到一天之内，Illumina公司的“测序工厂”HiSeqXTen单次运行耗时三天，可产生1.8Tb的数据，每年可完成18,人全基因组测序。

如今“千元基因组”已经实现，大数据和云计算等生物信息能力的迅速发展也使得数据的解读变得更加快速精准。这些技术的发展为“精准医疗”提供了保障，而我们还需要大量的基因组测序和临床数据的积累，才能把基因组突变、症状和药物适用性联系在一起。

近年来，国际上对精准医学的需求迫切性推动了多项政府投资的临床研究计划：年，法国国家癌症中心（INCa）拨款为肿瘤患者提供基因检测，一旦出现新的靶向治疗药物，每个患者均有机会进行分子检测，入组临床研究；年2月，日本成立肺癌基因组筛查项目（LC-SCRUM-Japan），通过筛查罕见基因变异为晚期肺癌患者定制治疗方案；欧洲肺癌研究平台（ETOP）在年及年发起了两个国际合作项目Lungscape和SPECTAlung。

目前，我们对人体基因的了解尚且不足，很难准确判断出某些突变是否会导致疾病，除少数遗传疾病及药物适用性外，基因检测仅能提供一个风险评估。而现有的癌症遗传研究往往都集中在欧美人群中，这些信息是否适用于我们亚洲人尚无定论。

来源：《周末画报》

撰文：Mia.C

编辑：徐芊芊

图片：Getty

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