袁松
南充市南部县人民医院 四川 南充 637300
分子检测技术又叫分子诊断或基因诊断,就是应用分子生物学方法分析被检者体内的遗传物质表达水平或者结构的变化,判断患者是否出现异常基因,携带某些不属于生物体的生物片段或生物成分。分子检测技术使分子遗传学与分子生物学相结合,并取得巨大进步的产物,是人们认识并深入研究基因结构,基因表达,基因调控等问题的基础上衍生出的更为先进的诊断方法,目前可以用于产前诊断,个体遗传病诊断,致病因素,疾病状态,病情变化等等。
一、何为分子病理?
专家说,患者在就医时很少会和病理科接触,但是这个科室在肿瘤的防治中却起着至关重要的作用,从肿瘤的诊断到治疗,预防到预后,都离不开分子病理科。人体器官由细胞组成,传统的病理科是对细胞的形态进行分析,而细胞是由分子组成的,分子病理就是对组成细胞的分子进行检测分析,比细胞更进一步,更为精准。而分子形态的改变,要早于细胞形态的改变,“我们检测的是基因的改变”,所以在倡导精准医疗、个体化医疗、倡导肿瘤防治关口前移的今天,分子病理至关重要。分子病理科的成立,以及单病种多学科联合诊疗模式的逐步深入,意味着省肿瘤医院迈向肿瘤防治“精准医疗”时代的步伐越来越快。“精准医疗”时代分子病理检测为肿瘤患者量身打造个体化诊疗模式“精准医疗”是2015年医学界的最热词汇,美国总统奥巴马在年初的国情咨文演讲中宣布了“精准医疗计划”。
专家认为,精准医学是医学界暨经验医学、询证医学之后的第三次医学革命。所谓“精准医疗”,时间上是对人类基因组计划的承接,概念上是由个体化医疗进化而来。它是指应用现代遗传技术,分子影像技术,生物信息技术等,结合患者生活环境和临床数据实现精准的治疗与诊断,制定具有个性化的疾病预防和治疗方案。
“举个例子说,我们在战争题材的影视作品里都看过无差别轰炸,而目前肿瘤的传统治疗方式,手术后的放疗、化疗,就是一种杀敌一千,自损八百的‘无差别轰炸’。”在杀死肿瘤细胞的同时,也杀死了一部分正常细胞,统计数据显示,化疗药物的有效率只有25%左右。而通过“精准医疗”,这种有效率可以提升到75%,甚至80%,而且不损害正常细胞,那么,“精准医疗”是如何做到的呢?
专家说,以肺癌为例,肺癌主要分为肺鳞癌、肺腺癌两种,而这两种肺部恶性肿瘤又各自有不同的亚型,精准医疗就是在分子的层面,检测出基因的致癌位点,也就是基因突变的靶点,来设计相应的治疗药物,这种药物只作用于靶点,使肿瘤细胞特异性死亡,不会波及肿瘤周围的正常组织细胞,从而达到治疗的目的。
“精准医疗”是当今肿瘤临床研究最活跃的领域之一,它在肿瘤治疗中正发挥着越来越重要的作用,在这种模式中,分子病理科起着至关重要的作用,它不仅要做出疾病的诊断,提供肿瘤的预后指标,而且还要检测肿瘤中的基因突变靶点,为临床医师实施靶向药物治疗提供依据。
二、主要包括哪些
目前分子检测技术主要有聚合酶链反应(PCR),核酸分子杂交,基因芯片技术,基因测序几大类,下面简单介绍一下以上几种检测技术:
1、聚合酶链反应(PCR)
PCR技术的基本过程与DNA的天然复制过程很类似,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物,整个过程由变性-退火-延伸三个基本的反应步骤构成,每一次循环获得的产物都成为下一次循环的模板,所以数小时内扩增至十万甚至上百万倍,便于检测。PCR技术是体外扩增特定DNA片段的重要手段,目前广泛应用于临床检验领域,
例如人b-珠蛋白DNA的扩增及镰刀形红细胞贫血病的产前诊断等。
2、核酸分子杂交
分子杂交指的是利用核酸变性复姓的性质,使具有一定互补序列的核苷酸单链按碱基互补配对的原则相结合形成异质双链的过程。目前分为Southern印迹杂交、夹心杂交(三明治杂交),原位杂交,点杂交等,目前主要应用于病毒感染检测(尤其有长潜伏期的病毒感染),基因的缺陷等
3、基因芯片技术
基因芯片技术主要是通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建微型生物化学分析系统,从而实现对DNA、细胞、蛋白质以及其他生物组分的准确、快速与大信息量的检测。一个小小的芯片涵盖了大量的信息量,通过芯片技术检测可以明确突变发生的具体部位,突变的类型。得到针对病变的靶序列设计的基因药物,改变靶序列的表达情况从而达到治疗该疾病的目的。
4、基因测序
基因测序顾名思义就是将样本的基因排列顺序逐一检测出来,是疾病分子诊断最为精确的判定技术,DNA测序技术经过30多年的发展,目前已经历了三代,这三代测序的技术各有优势,是分析基因结构,功能,和相互关系的重要手段。
社会在发展,人类在进步,通过这些有效的分子检测技术,实现对疾病的早发现,早诊断,早治疗,大大提高了人类的生活质量,为医学事业的发展做出了重要的贡献。
三、肿瘤分子检测
1、原位免疫荧光杂交FSIH检查
原位免疫荧光杂交用来判断基因的融合,基因的断裂和重排,另外如存在染色体拷贝数增多也是可以使用FISH的,主要用于基因检测。
FISH的原理是,使用红绿两种荧光探针,分别标记某个基因的两端,如果一个基因的中间没有发生断裂,则红色荧光和绿色荧光靠近,表现的是一种黄色荧光信号,或者红绿两种荧光靠的很近。如果基因发生了断裂,如ALK与EML4基因融合,ALK基因中间断裂,则分别与ALK基因两端结合的红色荧光探针和绿色荧光探针分开,通过计数出现荧光分离的细胞数目,即可判断是否发生了基因断裂。
2、免疫组化检查
免疫组化,是应用免疫学的原理,使用特异性的抗体检测目标组织样本中某一类型蛋白水平的技术,免疫组化检测的只能是组织样本(比如说:活检穿刺或手术切除的),如果目标蛋白表达量高表现出较为深的颗粒性着色。这个技术已经非常成熟。医生对一个肿瘤进行定性,要检测一系列蛋白的表达情况,根据这些来对肿瘤进行定性。