閆曉晗

摘 要：隨著基因技術(shù)的不斷發(fā)展以及國家經(jīng)濟水平的不斷增強，基因檢測技術(shù)開始逐步走入大眾的視野。本文敘述分析了國內(nèi)及國外基因檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，未來基因檢測技術(shù)必將在人類醫(yī)學(xué)事業(yè)中發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞：基因；基因檢測；醫(yī)學(xué)

隨著1990年開始的人類基因組計劃的完成，基因工程得以迅速發(fā)展，目前已在醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)和環(huán)境保護等眾多行業(yè)發(fā)揮著作用，而基因檢測便是其中的重要應(yīng)用之一。首先，什么是基因呢？基因一詞來源于希臘語，是指攜帶有遺傳信息的DNA序列，是控制性狀的基本遺傳單位，通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息，從而控制生物個體的性狀表現(xiàn)。人類基因組計劃測定了組成人類染色體中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制出人類基因組圖譜，并且識別其載有的基因及序列，破譯了人類的遺傳信息，從而使基因檢測成為可能。基因檢測是指通過血液、其他體液或細胞對DNA進行檢測的技術(shù)，是取被檢測者的組織細胞，擴增其基因信息后，通過特定設(shè)備對被檢測者細胞中的DNA分子信息進行檢測，分析它所含有的各種基因情況，使人們能了解自己的基因信息，以預(yù)知患疾病的風險[1]。

近年來隨著人類基因組計劃的廣泛推進，人類的基因組測序已由最初的數(shù)十萬元降低到了現(xiàn)在5～8萬元。同時，隨著技術(shù)的革新，第二代基因測序技術(shù)最近在醫(yī)療檢驗機構(gòu)的檢驗價格已經(jīng)跌至萬元以內(nèi)，部分針對普通疾病的芯片檢測價格已經(jīng)平民化。而隨著第三代基因測序技術(shù)的出現(xiàn)，將能一次性檢測1萬至10萬對堿基對，這將會使得人類基因全序列測定只需要15分鐘即可完成，檢測費用將下降至千元左右。眾所周知，在經(jīng)濟學(xué)中，價格的下降意味著需求的增高，這將使基因檢測的需求成倍增加，也意味著眾多基因檢測公司的成立和高速發(fā)展。

事實上，基因產(chǎn)業(yè)正成為世界各主要大國搶占全球生物科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點。法國從2008年開始設(shè)立國家癌癥中心為患者提供基因檢測服務(wù)；德國自2010年開始建立基因組醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)，通過第二代基因測序技術(shù)分析患者的基因組類型，用于評估個體化治療的效果和費用；日本也在2013年成立了肺癌基因組篩查項目，通過篩查罕見基因變異為晚期肺癌患者定制治療方案；英國在2014年公布了“十萬人基因組計劃”，根據(jù)基因組學(xué)和臨床數(shù)據(jù)來制定個性化的癌癥和罕見疾病的治療方案；美國則在2015年推出了“精準醫(yī)療計劃”，投入2.15億美元用于推動個性化醫(yī)學(xué)的發(fā)展。

相比歐美發(fā)達國家，我國基因產(chǎn)業(yè)還面臨技術(shù)研發(fā)投入不足、缺乏頂層設(shè)計等問題，這嚴重制約了我國基因產(chǎn)業(yè)的市場化和國際化。因此，推動基因檢測等先進健康技術(shù)普及惠民，引領(lǐng)基因產(chǎn)業(yè)重大創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化，將成為我國基因產(chǎn)業(yè)在全球布局中搶占先機的重要一步。因此2015年被稱為中國高通量基因測序臨床應(yīng)用的元年，這一年，發(fā)展基因產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略，基因檢測技術(shù)被列入“新型健康技術(shù)惠民工程”，發(fā)改委文件提出：通過支持擁有核心技術(shù)、創(chuàng)新能力和相關(guān)資質(zhì)的機構(gòu)，采取網(wǎng)絡(luò)化布局，率先建設(shè)30個基因檢測技術(shù)應(yīng)用示范中心，以開展遺傳病和出生缺陷基因篩查為重點，推動基因檢測等先進健康技術(shù)普及惠民，引領(lǐng)重大創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化。通過基因技術(shù)的示范應(yīng)用，帶動整個基因產(chǎn)業(yè)發(fā)展。之后，湖南、貴州、江蘇、福建和東莞等省市也相繼發(fā)布政策以支持促進基因檢測技術(shù)的應(yīng)用，其中包括以政府采購的方式開展和推廣遺傳病基因檢測、大力推廣個性化醫(yī)療以及將部分基因檢測費用納入醫(yī)保等。國家發(fā)改委新聞發(fā)言人也認為，國內(nèi)從事基因檢測技術(shù)以及儀器、設(shè)備、試劑研發(fā)的企業(yè)，可以以此為契機，放心加大研發(fā)創(chuàng)新及市場推廣，趕上這一輪基因科技的發(fā)展浪潮。

目前在國內(nèi)基因領(lǐng)域位居龍頭老大地位的華大基因自1999年成立以來，先后完成了人類基因組計劃“中國部分”中的絕大部分工作、國際人類單體型圖計劃中10%的工作、水稻基因組計劃、家蠶基因組計劃、家雞基因組計劃和大熊貓等多項具有國際先進水平的基因組科研工作，在自然和科學(xué)等國際一流的學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表多篇高水平論文，2016年9月，華大基因承建的首個國家級基因庫（國家基因庫被稱為“生命銀行”，形成生命密碼的存、讀、懂、寫、用能力于一體。由“三庫兩臺”組成，即由生物資源樣本庫、生物信息數(shù)據(jù)庫、生物活體庫和數(shù)字化平臺、合成與編輯平臺組成）——深圳國家基因庫正式落成，由此奠定了中國基因組科學(xué)在國際上的領(lǐng)先地位[2]。

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者、有“遺傳學(xué)之父”之稱的諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎獲得者沃森就曾在2007年時就預(yù)言，在今后10年內(nèi)，對個人進行基因檢測將成為診斷疾病的常規(guī)手段之一，醫(yī)生們可以通過對個人的基因序列進行研究，更直接地尋找疾病的根源，指導(dǎo)臨床進行科學(xué)有效的個體化治療。

基因檢測主要的應(yīng)用方向包含：產(chǎn)前檢測；單基因/染色體遺傳疾病的診斷與帶因篩檢；多基因遺傳疾病基因檢測；藥物基因體學(xué)；先天體質(zhì)/特質(zhì)潛能分析；身分鑒識/親子關(guān)系鑒定/追溯祖源[3]。

我國是出生缺陷高發(fā)國家，根據(jù)最新發(fā)布的《中國出生缺陷防治報告》，我國出生缺陷發(fā)生率約為5.6%，每年新增的出生缺陷人口數(shù)約為90萬例。特別是染色體病如唐氏綜合征，在新生兒中的發(fā)病率高達1/600-1/800，35歲以上的高齡孕婦的新生兒發(fā)病率更是高到1/400。隨著二孩政策的放開，我國每年將新增加400萬左右的高齡產(chǎn)婦，出生缺陷的發(fā)生風險將進一步加劇。出生缺陷正成為我國嬰兒死亡的主要原因（占總死亡率的19%）、兒童殘疾的重要原因和醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的巨大負擔，所以為孕前優(yōu)生提供科學(xué)依據(jù)是非常重要的。1997年有科學(xué)家首次發(fā)表了在孕婦外周血中發(fā)現(xiàn)胎兒游離DNA的文章，這使的無創(chuàng)產(chǎn)前檢測成為可能。無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測技術(shù)僅需采集孕婦少量外周血，便可通過高通量基因測序方法檢測出胎兒患唐氏綜合征等疾病的風險，相較于傳統(tǒng)的血清學(xué)篩查方法，檢出率能夠從約70%提高到99%以上。

就在不久前，國內(nèi)首例采用單細胞高通量測序技術(shù)的第三代試管嬰兒在上海交通大學(xué)附屬國際和平婦幼保健院順利誕生。該嬰兒的父親之前接受過的基因檢測結(jié)果顯示，其攜帶的致病基因?qū)⒂?0%的幾率遺傳給下一代。應(yīng)用基因檢測技術(shù)來科學(xué)的指導(dǎo)婚育，將會使具有高致病遺傳風險的父母也可以生育健康的寶寶。目前，乳腺癌高居我國女性惡性腫瘤發(fā)病率的首位，而肺癌則是男性和女性惡性腫瘤死亡率之首，其發(fā)病率均逐年上升，并且呈現(xiàn)年輕化發(fā)病的趨勢。2013年5月份，美國影星安吉麗娜·朱莉通過基因檢測，發(fā)現(xiàn)患上乳腺癌的幾率大約是87%，隨之接受了雙乳乳腺切除及乳房再造術(shù)。與朱莉接受的這項基因檢測技術(shù)類似的“乳腺癌高危人群基因篩選技術(shù)”和“肺癌基因檢測技術(shù)”也已經(jīng)在國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心分子診斷平臺正式投入使用。乳腺癌高危人群基因篩選技術(shù)只需要被檢測者5ml的外周血，就可以根據(jù)乳腺癌易感基因突變的情況，來評估基因突變攜帶者罹患乳腺癌的幾率，并由此采取針對性的預(yù)防措施。肺癌基因檢測技術(shù)則是利用肺癌患者綠豆大小的一塊組織樣本，采用新一代測序技術(shù)，檢測基因的突變情況，并由此制定個性化的肺癌靶向藥物治療方案。目前，全球應(yīng)用基因技術(shù)進行檢測的疾病數(shù)高達1500多種，在美國，每年進行基因檢測的有700多萬人次，這使美國女性乳腺癌發(fā)病率降低了70%，直腸癌發(fā)病率降低了90%。

大力發(fā)展和推廣基因檢測技術(shù)，有助于降低出生缺陷并提高對遺傳性疾病、腫瘤及心腦血管疾病等重大疾病的防控水平，對于加快我國基因產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、全面提高人口質(zhì)量具有重要意義。

基因檢測技術(shù)可極大地推動傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)向精準醫(yī)學(xué)方向轉(zhuǎn)變，精準醫(yī)學(xué)時代的來臨，將實現(xiàn)個人基因組信息的收集用于疾病的預(yù)防和個體化診療。數(shù)十年來，基因技術(shù)得到不斷的發(fā)展與完善，檢測指標越來越多、時間越來越短、成本越來越低、精度越來越高，這將會極大地推動基因檢測技術(shù)的普及。隨著基因檢測技術(shù)的不斷推廣普及，臨床治療將由目前的對癥治療轉(zhuǎn)變到對因治療。不久的將來，基因檢測也將會如同接種疫苗一樣，成為人類健康生活不可或缺的一個環(huán)節(jié)。

參考文獻

[1]Hogarth S， Javitt G， Melzer D. The current landscape for direct-to-consumer genetic testing： legal， ethical， and policy issues[J]. Annu Rev Genomics Hum Genet， 2008，9：161-182.

[2]華大基因.華大基因——全球最大基因組研究中心.[EB/OL].（2014-03-15）[2014-3-15].http：//www.genomics.cn/index.

[3]維基百科.基因檢測.[EB/OL].（2014-01-06）[2014-1-12]. http：//zh.Wikipedia.org/wiki/%E5%9F%BA%E5%9B%A0%E6%AA%A2%E6%B8%AC.