癌癥泛指惡性腫瘤，包括來源于上皮組織的癌、來源于骨和軟組織及間質纖維結締組織的肉瘤、來源于淋巴造血系統的淋巴瘤和白血病、來源于神經系統的膠質瘤和來源于生殖細胞的腫瘤（如畸胎瘤、精原細胞瘤等）等，為細胞惡性增生所致，具有侵襲，可轉移，病理檢查是診斷癌癥的“金標準”。

2022年發布的全國癌癥統計數據顯示，2016年中國新發癌癥病例數為406.4萬，癌癥死亡病例數為241.4萬。世界衛生組織國際癌癥研究機構（IARC）發布的全球最新癌癥負擔數據顯示，2020年全球新發癌癥病例1929萬例，其中中國新發癌癥457萬人，占全球新發癌癥患者的23.7%。2022年9月23日，首個針對中國兒童和青少年癌癥發病率和衛生服務可及性現狀的研究在《柳葉刀》期刊發表，研究發現2018年～2020年，在兒童中，排名前三位的癌癥依次為白血病（42.33/百萬）、中樞神經系統腫瘤（19.59/百萬）和淋巴瘤（11.54/百萬）；而在青少年中，惡性上皮癌癥和黑色素瘤位居第一（30.39/百萬），其次是白血?。?0.08/百萬）和中樞神經系統腫瘤（16.75/百萬）。

人體每個細胞都有其特定的功能和位置，每個細胞的產生和死亡都受到基因嚴格且精準的調控，一旦基因發生突變，細胞的生長、成熟和死亡就會失去控制，細胞無限生長，細胞死亡受阻，就可能發生癌變。

引起基因突變的原因很多，如遺傳、環境、放射性源、日常飲食和生活習慣等，而且個體差異很大，每個人引起基因突變的原因都可能存在差異。當癌細胞擴散和轉移到不同位置時，表現為不同種類的癌癥，對應的癥狀表現也不一樣。

由此可見，癌癥是一種具有高度異質性的疾病，由于病因和發展機制的復雜性，對其的診斷、治療效果和預后評估一直是臨床醫生和研究者們的難題。傳統的腫瘤診療方法如放療和化療在一定程度上受限于癌癥的復雜性和異質性，且存在著顯著的副作用和安全性問題。此外，同一類型癌癥對不同患者的反應也存在很大的差異，使得治療難以統一和精準。因此，開發更加個體化和精準的癌癥診療方法是當前亟待解決的問題?；驒z測技術作為一種檢測個體基因序列變異、蛋白表達量和代謝酶活性等信息的技術，已經成為癌癥精準診療的一個重要研究方向，包括基因表達產物的檢測，基因擴增檢測和基因突變檢測等，可確定是否有腫瘤或癌變的特定基因存在，從而對癌癥患者進行精準診斷和治療。

一、基因檢測在癌癥精準診療中的意義

基因檢測在癌癥精準診療中的意義主要是預防癌癥、指導治療和判斷預后。

（一）預防癌癥

有些癌癥早期很難被發現，即使通過影像學檢查也不易被發現?；驒z測可以篩查人體內是否有某些癌癥的致病基因，進行綜合分析評估判斷，甚至可以推測某些癌癥的發病概率。

（二）指導治療

隨著分子生物學技術的快速發展和基因檢測技術的臨床應用，靶向治療已經成為很多癌癥的重要治療方式，靶向治療可以針對癌細胞發揮作用，對人體損傷小，副作用少，基因檢測可以確定癌細胞的分子生物學類型，從而指導癌癥精準治療。

（三）判斷預后

對于不同分子生物學類型的癌癥，預后通常也不同，通過基因檢測發現致病基因，可以判斷該癌癥預后，從而使得治療方案更加個體化、精準化。

二、基因檢測技術概述

癌癥的基因檢測是指通過先進的科學技術對基因序列進行檢測，找到與癌癥發生、發展相關的突變基因及突變位點，從分子層面幫助我們認識癌癥，指導我們進行癌癥的精準治療。

基因檢測樣本主要有組織、血液、唾液、腦脊液、胸腔積液、腹腔積液、盆腔積液等，基因檢測是通過血液、其他體液、或細胞對DNA進行檢測的技術，是取被檢測者外周靜脈血或其他組織細胞，擴增其基因信息后，通過特定設備對被檢測者細胞中的DNA分子信息進行檢測，分析所具有的基因突變等信息，明確病因或預知身體患某種疾病的風險?；驒z測技術主要有染色體核型分析技術、熒光原位雜交技術、染色體微陣列分析技術、聚合酶鏈式反應（PCR）技術、數字微滴PCR技術、一代測序技術、二代測序技術、三代測序技術等。

（一）染色體核型分析技術

染色體核型分析是以分裂中期染色體為研究對象，根據染色體的長度、著絲點位置、長短臂比例、隨體的有無等特征，并借助顯帶技術對染色體進行分析、比較、排序和編號，根據染色體結構和數目的變異情況來進行診斷。該技術可以檢測到染色體結構變異、多倍體。分辨率小于5-10MB。

（二）熒光原位雜交技術

熒光原位雜交技術（FISH）是利用熒光標記的特異核酸探針與細胞內相應的靶DNA分子或RNA分子雜交，通過在熒光顯微鏡或共聚焦激光掃描儀下觀察熒光信號，來確定與特異探針雜交后被染色的細胞或細胞器的形態和分布，或者是結合了熒光探針的DNA區域或RNA分子在染色體或其他細胞器中的定位。

與傳統的放射性標記原位雜交相比，熒光原位雜交具有快速、檢測信號強、雜交特異性高和可以多重染色等特點。目前，這項技術已經廣泛應用于動植物基因組結構研究、染色體精細結構變異分析、病毒感染分析、人類產前診斷、腫瘤遺傳學（基因擴增、融合等）、基因組進化研究、環境菌樣分析等許多領域。

（三）染色體微陣列分析技術

染色體微陣列技術（CMA）是一種高分辨率、全基因組范圍的檢測技術，不僅可以檢測傳統染色體分析技術可以檢測的絕大多數染色體不平衡，而且能檢出亞顯微水平的拷貝數變異（CNV），即通常所說的染色體微小片段缺失或重復等。CNV普遍存在于基因組中，在人類遺傳性疾病中發揮重要作用。

（四）聚合酶鏈式反應技術

聚合酶鏈式反應（PCR）技術是在PCR反應體系中，加入過量SYBR熒光染料，SYBR熒光染料特異性地摻入DNA雙鏈后，發射熒光信號，而不摻入鏈中的SYBR染料分子不會發射任何熒光信號，從而保證熒光信號的增加與PCR產物的增加完全同步。探針完整時，報告基團發射的熒光信號被淬滅基團吸收；PCR擴增時，Taq酶的5'-3'外切酶活性將探針酶切降解，使報告熒光基團和淬滅熒光基團分離，從而熒光監測系統可接收到熒光信號，即每擴增一條DNA鏈，就有一個熒光分子形成，實現了熒光信號的累積與PCR產物的形成完全同步。

qPCR（熒光定量PCR）是指在PCR反應體系中加入熒光基團，利用熒光信號積累實時監測整個PCR進程，最后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法。

利用指數期Cq值與起始模板量對數值間的線性相關性，對DNA進行定量。

（五）數字微滴PCR技術

數字微滴PCR（ddPCR）是將含有DNA模板的反應溶液分配到大量獨立的反應室中并發生擴增反應，并根據泊松分布和陽性微滴比例來實現核酸分子的絕對定量。ddPCR可用于低頻突變檢測，比如MRD監測等。

目前有兩種主流形式：一種是油包水的ddPCR（用油把PCR反應液分隔成等體積的小液滴，再進行PCR反應）；芯片微孔的ddPCR（在芯片上預制了2萬個小孔，把PCR反應液，物理地注入到芯片上的小孔中，密封后，進行PCR反應）。

（六）一代測序技術

一代測序技術又稱為Sanger法測序或雙脫氧末端終止法測序，1975年由Sanger提出，并于1977年發表第一個完整的生物體基因組序列，至今仍是DNA測序技術的金標準。

（七）二代測序技術

二代測序（NGS）又稱大規模平行測序，能夠同時對上百萬甚至數十億個DNA分子進行測序，實現了大規模、高通量測序的目標，是繼Sanger測序之后的革命性進步。近年來，NGS技術發展迅速，其應用已進展至臨床檢測，如無創產前、遺傳性疾病，腫瘤（實體/血液）等。

臨床新一代測序（NGS）類型（PMID:30628428）。全外顯子組、全基因組和Panel NGS檢測具有不同的基因組覆蓋特征。NGS基因組檢測涵蓋了一組由臨床診斷實驗室定義的基因。

Panel通常將涵蓋與一系列相關疾病、腫瘤靶向用藥或預后等相關的基因（如遺傳性癲癇、特定癌種等）。外顯子組測序涵蓋了大多數已知基因，包括尚未與人類疾病相關的基因?；蚪M測序涵蓋了大部分基因和基因間區域。

（八）三代測序技術

包括Oxford納米孔技術（ONT）和PacBio單分子實時測序技術（SMRT）。第三代測序技術是指單分子實時測序技術，也稱為從頭測序技術。與前兩代測序技術相比，其最大的特點就是單分子測序，測序過程無需進行PCR擴增，實現了對每一條DNA分子的單獨測序。單分子測序可以更準確地檢測串聯重復擴增等。

（九）單細胞測序技術

單細胞測序技術是在單個細胞水平上，對基因組、轉錄組及表觀基因組水平進行測序分析的技術。傳統測序是在多細胞基礎上進行的，實際上得到的是一堆細胞中信號的均值，丟失了細胞異質性（細胞之間的差異）的信息。而單細胞測序技術能夠揭示單個細胞的基因結構和基因表達狀態，反映細胞間的異質性，在腫瘤、發育生物學、微生物學、神經科學等領域發揮重要作用，正成為生命科學研究的焦點。

三、基因檢測在癌癥診斷中的應用

（一）基因檢測在癌癥分型及診斷中的應用實例

基因檢測技術在癌癥分型和診斷中具有重要的應用價值。以肺癌為例，基因檢測技術可以根據不同基因變異或基因融合的情況將肺癌分為不同的亞型，如ALK+、EGFR+、KRAS+等。其中，ALK融合基因是一種常見的靶向治療標志物，在肺癌患者中的檢測和識別具有重要的臨床意義。此外，基因檢測還可以為癌癥的早期診斷提供有力的依據。通過檢測腫瘤組織或血液中的循環腫瘤DNA，可以提高癌癥的早期發現率和診斷準確率。

（二）基因檢測技術在早期癌癥篩查中的應用

基因檢測技術在早期癌癥篩查中的應用也備受關注。隨著技術的不斷發展，循環腫瘤DNA檢測已成為一種有效的腫瘤早期篩查方法。循環腫瘤DNA是腫瘤細胞死亡后釋放到血液中的DNA片段，其含量與腫瘤的負荷和進展程度相關。通過檢測循環腫瘤DNA的變異情況，可以更加敏感地發現早期癌癥，提高篩查的準確率。

除了循環腫瘤DNA的檢測，基因檢測技術在早期癌癥篩查中還可以通過檢測其他腫瘤標志物的水平來進行。這些標志物通常是一些蛋白質、酶和其他分子，它們在腫瘤組織中高表達，同時在血液中也能檢測到其水平的變化。常用的腫瘤標志物包括PSA、CA125、CEA等。然而，這些標志物的敏感性和特異性較低，存在誤診和漏診的風險。

除此之外，基因檢測技術還可以通過家族史調查和基因突變篩查等方法來實現早期癌癥的篩查。如BRCA1/2基因的突變與乳腺癌、卵巢癌等的發病密切相關。家族中有BRCA基因突變的人群，患癌風險會明顯增加。通過基因檢測技術，可以及早發現這些潛在的高風險人群，并實施更加積極的癌癥預防策略。

總之，基因檢測技術在早期癌癥篩查中具有很大的應用潛力。盡管當前的技術還存在一些局限性，如費用較高、樣本處理較為復雜等問題，但隨著技術的不斷發展，這些問題將得到解決，基因檢測技術將在未來為癌癥的早期篩查和診斷提供更加精準的依據，為患者帶來更好的治療效果和生存質量。

四、基因檢測在癌癥治療中的應用

（一）個體化治療的理念及實踐

個體化醫療是根據每個患者的基因組信息、疾病狀態以及生活方式等多種因素來制定的個體化治療方案。這種治療方法與傳統的“一刀切”的治療方式不同，可以更好地滿足患者的個體化需求。在癌癥治療中，個體化治療可以更好地針對患者的個體差異，使治療更加精準和有效。

（二）基因檢測在靶向治療中的應用實例

靶向治療是指利用針對特定靶點的藥物來抑制癌細胞的生長和擴散。在靶向治療中，基因檢測技術可以發揮重要作用?；蛲蛔兪窃S多癌癥發生和發展的關鍵機制，而且不同癌癥細胞的基因突變類型和頻率也存在差異。通過對患者的基因組信息進行分析，可以確定患者是否存在與癌癥相關的基因突變，并據此制定相應的靶向治療方案。

例如，EGFR基因的突變是非小細胞肺癌（NSCLC）中最常見的突變之一。EGFR-TKI（酪氨酸激酶抑制劑）是一種靶向治療藥物，可以用于治療EGFR突變陽性的NSCLC患者。在這種情況下，基因檢測可以幫助確定患者是否存在EGFR突變，從而制定更加個體化的治療方案，提高治療效果。

五、基因檢測在癌癥預后評估中的應用

（一）基因檢測在癌癥預后評估中的意義

癌癥的預后評估是指通過對患者的疾病特征和治療反應進行評估，以確定患者的預后情況?；驒z測可以幫助醫生更好地評估癌癥患者的預后情況，從而更好地為患者制定個體化的治療方案?；驒z測可以幫助醫生確定癌癥的分子亞型、突變負荷、基因表達譜等信息，這些信息與癌癥的預后有著密切的關系?；驒z測還可以幫助醫生預測癌癥對不同治療方案的敏感性，從而更好地選擇最適合患者的治療方案。

（二）基因檢測在癌癥預后評估中的應用實例

一些研究表明，癌細胞中某些基因的突變或表達異常與癌癥的預后密切相關。例如，乳腺癌患者中HER2基因的過度表達與癌癥的預后有關。HER2陽性的乳腺癌患者往往比HER2陰性患者預后更差，但是如果針對HER2進行個體化治療，則HER2陽性患者的預后會得到顯著改善。

另外，基因檢測還可以預測癌癥對化療、放療和靶向治療的敏感性，從而幫助醫生更好地制定治療方案。例如，在肺癌治療中，EGFR基因的突變狀態是影響腫瘤對靶向治療敏感性的一個重要因素。如果肺癌患者的腫瘤中存在EGFR突變，則針對EGFR的靶向治療可能是最佳的治療選擇。

（三）基因檢測技術在癌癥治療監測中的應用

基因檢測技術還可以用于監測癌癥治療的效果。通過監測癌癥細胞中的某些基因的表達水平或者突變情況，醫生可以判斷癌癥對治療的反應情況。例如，在乳腺癌患者中，基因檢測可以幫助醫生確定是否需要進一步手術切除乳房，以及是否需要進行化療等治療方案的調整。此外，基因檢測技術還可以幫助醫生預測癌癥的復發風險和轉移風險，從而更加精準地制定治療方案。

（四）基因檢測技術在癌癥復發監測中的應用

在癌癥治療過程中，醫生通常會使用影像學檢查和腫瘤標志物檢測等方法來監測癌癥的治療效果和復發情況。然而，這些方法有時并不夠準確，而且需要很長時間才能獲得結果。相比之下，基因檢測技術可以提供更準確和實時的監測結果。通過檢測癌癥細胞的基因變異和表達水平，可以及時評估癌癥的治療效果，并且能夠預測癌癥的復發概率。此外，基因檢測還可以幫助醫生識別高風險復發的患者，以便對其進行更加緊密的隨訪和監測。

六、基因檢測在癌癥診療中存在的問題及展望

隨著基因檢測技術的不斷發展，其在癌癥診療中的應用越來越廣泛。但是，基因檢測技術在癌癥診療中仍然存在一些局限性和問題，需要我們關注和解決。

（一）基因檢測技術的局限性及未來的發展方向

盡管基因檢測技術已經取得了長足的進展，但仍然存在許多限制和缺陷。例如，不同基因檢測方法之間的結果可能存在差異，基因檢測的靈敏度和特異性也需要不斷提高。此外，目前的基因檢測技術主要局限于單個基因或基因組區域的檢測，而癌癥的發生和發展是多基因參與的復雜過程，因此需要綜合分析多個基因的變化。為了解決這些問題，我們需要不斷改進基因檢測技術，并結合其他技術手段，如基因編輯和細胞治療等，來更好地應對癌癥的治療挑戰。

（二）基因檢測在癌癥診療中的倫理及社會問題

隨著基因檢測技術的廣泛應用，一些倫理和社會問題也逐漸浮現。例如，個人基因信息的安全問題、基因檢測結果的誤解和濫用問題、基因檢測的公平性問題等。同時，基因檢測結果可能對患者和家庭產生嚴重的心理和社會影響，例如自責、擔心和歧視等。因此，我們需要建立健全的倫理和社會政策來保障患者的隱私權、公平權和知情權，并加強對患者的心理和社會支持。

（三）基因檢測在癌癥診療中的未來展望及發展趨勢

盡管基因檢測技術在癌癥診療中還存在一些問題，但其未來的發展前景依然十分廣闊。隨著基因檢測技術的不斷改進，我們可以更好地了解癌癥的分子機制、預測癌癥的發生和發展趨勢，并個體化地選擇和優化治療方案。未來，基因檢測技術將與其他前沿技術相結合，如人工智能和大數據分析等。

七、結論

（一）基因檢測技術在癌癥診療中的應用總結

基因檢測技術在癌癥診療中具有廣泛的應用前景，可以用于癌癥的早期篩查、診斷、治療及預后評估等多個方面。在癌癥的早期篩查和診斷中，基因檢測技術可以幫助醫生更加準確地診斷癌癥類型，并且提高了早期癌癥的診斷率。在個體化治療中，基因檢測技術可以幫助醫生根據患者的基因信息，制定更加合適的治療方案。在癌癥預后評估方面，基因檢測技術可以幫助醫生更準確地預測癌癥的預后情況，并為患者提供更好的治療方案。

（二）基因檢測技術的未來發展前景及應用價值

隨著基因檢測技術的不斷發展和普及，基因檢測在癌癥診療中的應用前景將會更加廣闊。未來，基因檢測技術將更加注重個體化治療的實現，可以根據每個患者的基因信息，制定出更為精準的治療方案。此外，基因編輯技術的發展也將為基因檢測技術在癌癥治療中的應用提供更多可能性。

 

本文僅供專業人士參考。

 

本文綜合整理自南昌弘益藥物研發團隊，歡迎轉發，禁止轉載，轉載授權請聯系0791-88161315。