基因检测正影响生命健康的方方面面 | 基因科普(一)

​文/王慧燕@基因慧
本文首发于基因慧(www.geneclub.net.cn)
(封面图来源/互联网)

2019年12月,苹果公司宣布通过基因公司Color Genomics免费向硅谷员工提供疾病基因筛查。在我国,约千万名孕妇在医疗机构通过基因检测进行产检。基因检测也写入肿瘤用药指南,罕见病诊断、SARS等传染病的诊断等都离不开基因检测。什么是基因检测,基因检测可以做什么?基因慧通过系列科普和你一起认识这生命迷宫的钥匙,此为上篇。(基因检测包括多种方法,限于篇幅,本文以测序技术为主讨论。)

■ 划重点
1. 《时代周刊》封面的基因检测故事2. 基因是遗传信息的基本载体3. 基因检测的基本流程

4. 孕前、产前基因检测

5. 疾病基因筛查、罕见病诊断

6. DNA身份证、肿瘤诊疗等


【备注】

以下内容力争严谨和引用科学文献,但仍恐有疏漏,仅做科普参考,不做医疗健康咨询和决策依据;不尽之处敬请指正,同时欢迎投稿(info@genonet.cn)。


图:《时代周刊》封面多次提到有关基因检测的故事,从左至右依次是2012年12月24日、2013年5月15日、2014年9月11日的《时代周刊》封面(来源/《时代周刊》)


作为美国三大时事性周刊之一的《时代周刊》(TIME)屡次在封面报道基因检测相关故事。

2012年12月24日,《时代周刊》封面上刊登了一张新生儿的照片,以“Want to know My Future?(想预知未来吗?)”为题,其中,提到通过基因组测序来获取儿童DNA图谱,从而提早发现疾病风险并提供针对性的治疗方法。应用包括无创产前基因检测(NIPT)等[1](编者注:我们也看到,部分不法商家夸大儿童基因检测功能而推广并没有充分科学证据的天赋基因检测,这点需要家长警惕和监管机构及早介入)。

无独有偶,2013年5月15日,安吉丽娜·朱莉带着乳腺癌基因检测一事登上《时代周刊》封面。安吉丽娜·朱莉通过基因检测发现自己乳腺癌和卵巢癌风险,具体地说,由于BRCA1基因缺陷导致患乳腺癌和卵巢癌的概率分别为87%和50%。根据报道,在及时做乳腺切除手术、卵巢和输卵管手术后,将患病风险降至5%[2]。当然,安吉丽娜·朱莉这种“极端”做法值得争议,因为目前相关靶向药物等更多治疗方法陆续面世,将使有乳腺癌/卵巢癌等遗传性疾病风险的女性有更多选择。

2014年9月11日,《时代周刊》刊登了一张将表型数据(心率、体脂率等)植入手臂的科幻封面[3],触发了笔者对基因检测的畅想之旅。如同Apple Watch等电子设备收集、追踪人体表型数据指导健康管理,畅想未来DNA测序仪极可能成为嵌入皮肤内的“芯片”,收集包括基因组、转录组、蛋白组、表观组和代谢组等多组学信息,指导生命全周期健康管理。“即时的基因检测”可以检测酒精耐受性而成为“挡酒神器”,检测是否有猝死风险而决定是否要继续熬夜或参加马拉松等。


一、基因检测是什么

 1  基因是什么

图:DNA结构(来源/互联网,下同)


基因组学源于分子遗传学,是从历史悠久的遗传学发展而来的一门科学。

首先,基因是物质,是具有遗传效应的DNA片段。

其次,基因的功能之一是传递遗传信息,从而在生物繁衍生息确保性状的稳定性。这些遗传的信息包括黑头发黄皮肤这些体征、也包括健康状况等。

再者,基因通过编码或者调控蛋白质来发生作用。基因在传递遗传信息时,也会发生突变,当突变不影响蛋白质功能,则对生物体没有影响,但有的突变(一般称之为“致病突变”),则会导致生物体体征或健康出现相应的变化,例如TYR基因突变可能导致白化病,皮肤或者毛发呈白色;例如BRCA基因突变可能导致乳腺癌等(“可能”的意思是有较大风险,需要结合生存环境、生活方式等多重因素,是临床参考的重要依据之一)。

我们知道了基因,那么目前非常流行的基因检测是什么呢?


 2  基因检测是什么

图:基因检测将DNA的一维序列解读成计算机可以识别的文件(来源/互联网)

简单地说,基因检测是从生物体内提取DNA等遗传信息进行数字化测定,从而为医疗健康、农业工业等提供分子遗传学信息支持。

具体来说,基因检测是从血液、其他体液或组织细胞中提取DNA物质,然后通过测序(还包括基因芯片、数字PCR、FISH等)技术将DNA物质解析成为数字信息,然后基于生物信息学方法进行分析,结合分子遗传理论获得遗传信息,再通过临床或健康机构的表型等信息,来综合解读给出基因报告,从而预测、诊断、治疗疾病以及应用于农业育种、司法鉴定、公共卫生等。

图:基因检测流程图(来源/基因慧)


基因检测包括多种方法,限于篇幅,本文以高通量测序技术为主讨论。

■ 基因检测一般操作过程(实际情况根据不同应用略有差别)

1)采样:具有采样资质的机构采集血液、唾液等其他体液,毛发等组织细胞(目前也包括互联网模式的用户通过机构寄来的规范采样盒,来自行采取唾液、口腔粘膜细胞等样品,然后寄回基因检测机构)。

2)建库(样品预处理):具有相应实验室资质的机构对采集的DNA样品,进行处理(例如扩增、加接头、进行修饰等),做测序之前的准备工作,这个过程称之为“建库”(由“build library”直译而来)。

3)测序:实验室人员通过测序仪(或者生物芯片阅读仪、数字PCR等)设备将DNA序列上的A/T/C/G等核苷酸的顺序解读(或者染色体数目、空间结构等)成计算机可以识别的DNA数据文件。

4)生物信息分析:生物信息工程师通过计算机将DNA数据与数据库的信息进行比对,并通过生物信息方法进行分析,即结合分子遗传理论的数学建模和计算机编程,来分析是否存在异常的、影响机体功能的基因突变。比如如果发现控制酪氨酸酶的基因突变,则可能有患白化病的风险。
 
5)遗传咨询(基因数据解读):生物信息将基因检测报告转交给具有遗传学资质的专业人员结合家族史等进行解读,形成基因解读后报告交由临床或相关专业机构人员,结合临床表型出具临床诊断报告等形式的结果,最后告知受检人结果,主要包括自身基因信息和疾病风险等,以及方法局限性、生命伦理及用户隐私等知情信息。

基因技术(以高通量基因测序技术为例)经过了150余年遗传理论、40年测序技术、20年大规模应用的积累,目前已进入国内绝大部分三甲医院、妇幼保健院、肿瘤及遗传病相关专科医院、大型体检机构等。在我国,自2010年起三甲医院和妇幼保健院和华大、贝瑞基因等基因机构、金域医学和迪安诊断等IVD机构合作等已为千万名孕妇提供无创产前基因检测等诊断/筛查胎儿的遗传性疾病。肿瘤方面,患者用药前的基因检测写入NCCN指南。此外,重大灾害后的遇难者身份识别及SARS等传染性疾病的诊断等都离不开基因检测。

那么,基因检测具体能做什么呢?我们一起来看看。


 3  基因检测可以做什么

图:基因检测与人体健康(来源/基因慧)

基因检测的本质是获取遗传信息,指导疾病诊疗和健康管理决策等。目前应用最广泛的基因检测包括罕见病、肿瘤在内的遗传性疾病的辅助诊断、筛查、用药指导、伴随诊断等。

被大众所熟知的是,乔布斯被确诊为胰腺癌后进行了基因检测,上文提到的安吉丽娜·朱莉通过基因检测发现乳腺癌风险等。

实际上基因检测能做的远远不止于此。除了临床诊断和健康体检,基因检测还能应用于司法鉴定、农业育种、传染性疾病防控等方面,这些都得益于基因检测技术的日益发展。 

从测序通量和精度方面,以Sanger测序为代表的第一代测序,发展到下一代高通量测序(即NGS),NGS在通量上高速发展(至少每年发布一款新型号)同时单细胞细胞、单分子测序同步迭代(简称“三代测序”,但三代测序和二代测序是并列且互补的,没有代际升级关系,四代测序也是商家自诩)。

国内除了华大基因在收购美国上市公司Complete Genomics基础上自主研发,贝瑞基因、安诺优达、吉因加等贴牌外,包括安序源、齐碳科技等纷纷在研发国产测序仪,而中国市场也成为Thermo Fisher(赛默飞世尔)、Roche(罗氏诊断)、Illumina、Nanopore等国外测序公司除了美国之外的第二大核心市场。

从测序成熟度和成本上,测序读取、分析和应用技术日渐成熟且成本超摩尔定律下降(“摩尔定律”描述计算机领域的IT技术快速发展程度,即,每一美元所能买到的电脑的性能,将每隔18-24个月翻一倍以上),使得基因检测的应用有了更多可能。

接下来,我们从人类和社会两个角度来具体看看基因检测用于与人类健康和社会生态方方面面的故事。

首先看看,对于孕前、产前和新生儿,基因检测可以做什么?


二、基因检测为新生命保驾护航

 1  备孕夫妇——携带者筛查


■ 携带者筛查
通过对备孕夫妇进行基因检测,全面了解夫妻双方是否携带致死、致残且中国人群高频率携带的隐性单基因,根据基因数据评估备孕夫妻所生育的后代患单基因隐性疾病的风险和概率的筛查。

例如红绿色盲(一种先天性的色觉障碍病,患者无法分辨红和绿两种颜色),由于控制红绿色盲的基因为X染色体上的隐性基因(即称之为伴X染色体隐性遗传),假设女方检测出是携带者(XBXb)且男方是正常(XBY),就可推算出他们生育的孩子中女孩为正常,男孩有50%的患病几率,进而通过遗传咨询、产前诊断或辅助生殖技术帮助备孕夫妇生育健康的孩子。

图:伴X染色体隐性遗传病携带者女性(XBXb)和正常男性(XBY)生育孩子的家系图谱,其中空心框代表健康个体,黑色实心框代表患病个体(来源/基因慧)

据报道有超过 84% 的人群携带至少一个致病基因[4],我国出生缺陷中约有12%的患病后代是因为父母携带相同的隐性致病基因导致的,其中约80%的遗传病患儿没有发现明确的家族史。


■ 携带者筛查案例
2019年11月25日,国内首例 “8型Meckel综合征(脑膨出-多指-多囊肾综合征)”胚胎植入前遗传学诊断试管女婴在上海交通大学医学院附属仁济医院顺利诞生。此前,小马夫妇在2016年、2017年和2018年三次怀孕里,都在产检时发现胎儿多发畸形。经历3次因胎儿畸形而孕中期引产后,夫妻双方在医生建议下进行了全外显子测序,发现了女方的TCTN2基因发生突变,男方的TCTN2基因发生突变。 
据相关研究表明,TCTN2基因致病突变可引起8型Meckel综合征(脑膨出-多指-多囊肾综合征),呈常染色体隐性遗传。经医生分析,小马夫妇多次不良孕产胎儿临床表型与8型Meckel综合征具有一致性。确诊后,小马夫妇采取了单基因病胚胎植入前遗传学诊断技术(PGT-M)成功通过“试管婴儿”技术顺利怀孕,且胎儿孕期B超未发现结构异常,最终顺利产下健康的孩子。 

据报道,美国和加拿大社区在开展育龄德系犹太人Tay-Sachs Disease (TSD) 携带者筛查项目后,将TSD发病率降低了90%以上[5]由此可见在孕前开展携带者筛查有助于降低生育单基因隐性遗传病孩子的风险。


 2  产前检查——NIPT(无创产前基因检测)

图:呵护孕妈妈


■ NIPT(无创产前基因检测)
通过提取孕妇的静脉血,利用基因检测技术对母体外周血浆中的游离DNA片段(包括胎儿的游离DNA片段)进行测序,并结合生物信息分析测序结果来判断胎儿是否患有染色体疾病,包括唐氏综合症、爱德华综合症和帕套综合症。

据报道,染色体异常在新生儿中的发病率为0.5%~0.6%,其中唐氏综合症为0.125%。由于没有可行的治疗方案,新生儿基因筛查是出生缺陷防控和提高人口素质的有效措施。

1997年,香港中文大学卢煜明团队对母体血浆中胎儿DNA序列的鉴定,推动了基因组技术产前医学中的应用。10年后,卢煜明教授和贝瑞基因创始人周代星博士以及时任美国约翰霍普金斯教授的高远博士合作研究无创产前遗传学检测技术的应用,在21号染色体三体综合征(即唐氏综合征)诊断上取得突破。

2010年,基于高通量测序技术的NIPT正式登场。同年,贝瑞和康(现为“贝瑞基因”)成立,将无创产前基因检测技术推向国内市场,2015年和Illumina 合作的 NextSeq CN500 高通量基因测序仪及相关无创DNA产前检测试剂盒获CFDA批准上市。而产业化方面,早在2014年,华大基因的和达安基因的相关测序仪和试剂盒获得CFDA批准上市。华大的设备是在收购Complete Genomics基础上自主研发的BGISEQ-1000、BGISEQ-100两款测序仪,达安基因的设备则是Life Technologies公司(已被Thermo Fisher公司收购)技术授权国产化测序仪DA Proton。

作为首个规模化成熟应用的基因检测产品和服务,基于高通量测序技术的NIPT已成熟应用了十余年。为约1000万孕妇提供无创产前基因检测,同时深圳、天津、长沙等地将NIPT纳入医保,而闽、鄂、湘、苏、川、贵等地物价局也对NIPT明确定价。对比先前的血清学筛查,无创产前基因检测在孕早期(孕12周)、安全(减少穿刺风险)、检出率(>90%)和全面性(可针对单胎、双胎、试管婴儿检测21、18、13染色体)有相对优势。


 3  新生儿基因筛查

图:新生儿

截至2019年12月,据国际权威遗传病数据库OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM) 记录,已被发现的遗传性疾病高达8995种。其中,对新生儿(出生72小时的活产新生儿)进行基因检测,能够通过早诊断早发现来预防耳聋和自闭症等遗传性疾病。 

就遗传性耳聋方面,根据第二次全国残疾人抽样调查的数据,中国的听力残疾人数为2054万,占总残疾人数的24.16%,比例仅次于肢体残疾。而我国的新生聋儿中约有60%的听力障碍是由基因突变引起的,因此通过对耳聋相关的基因进行检测可有效发现耳聋风险。此外,针对携带药物敏感性的基因突变(比如A1555G基因)的药物耳聋,基因检测可以帮助预测人体对药物的代谢能力,来判断是否适合服用某些药物,以指导用药来避免因用药不当造成的耳聋。

自闭症方面,我国自闭症发病率约为1%,自闭症患者已超1000万,0到14岁的儿童患者达200余万。研究发现自闭症具有很强的遗传背景,例如,自闭症患者和父母有相似的表型且可能呈现数量性状遗传等。2019年11月,Quadrant和Admera联合推出全球首个基于唾液的自闭症临床分子检测产品Clarifi™(详情),可经测序分析人非编码RNA和微生物组RNA,并利用机器学习算法整合多组学和临床信息来检测自闭症。这意味着基因检测有望辅助自闭症检出、确诊及治疗。

除了以上,新生儿基因筛查还包括对代谢类疾病、药物过敏等相关基因筛查,但整体处于初步阶段。目前新生儿基因筛查仍主要采用包括质谱等方法,但随着技术进步,预计基因测序将越来越广泛应用到新生儿基因筛查。

肿瘤基因筛查也处于类似阶段,正在建立相关数据库和标准规范进程,但有望在不久的未来逐渐成熟并结合其他筛查方法普及到大众。

孕前携带者筛查、产前NIPT、新生儿基因筛查均对于特定阶段的人群适用的基因检测方法,接下来从儿童到老年人,大部分基因检测均具有一定普适性,为描述方便,我们按照生命周期来距离描述不同基因检测的应用。


三、基因检测为儿童绘制生命图谱

 1  儿童肿瘤筛查

一位叫陈晓婷(化名)的女孩,在9岁被诊断出视网膜母细胞瘤时,肿瘤细胞已经扩散到了整个眼球,迫不得已只能摘除右眼球来控制病情。

恶性肿瘤是严重威胁儿童健康的重大疾病,中国每年有3.5~4万的儿童被确诊为儿童肿瘤。其中,儿童白血病占30%,是我国15岁以下儿童第二位的死亡原因。由于儿童在生长发育上并未进入成熟化,所以相对于成人更有希望治愈。得益于基因检测技术的发展,儿童肿瘤将较早地被发现。

以陈晓婷为例,它是由RB1基因突变导致的视网膜母细胞瘤,虽然中国平均每年约有1100个孩子不幸患上视网膜母细胞瘤。但视网膜母细胞瘤是治愈率最高的恶性肿瘤之一,对于没有扩散到眼球以外的患者,治愈率高达90%以上。所以如果能够尽早通过基因检测确诊,陈晓婷有很大的几率能保住眼球。


 2  罕见病诊断

丹尼在6个月大的时候,被诊断出患有SMA(脊髓性肌萎缩症)的重型疾病[7]。SMA的发病原因是人体内SMN1基因的缺失或异常突变,导致SMN蛋白缺失或显著减少。使得神经细胞出现萎缩,造成肌无力,并可能最终死亡。

2016年,FDA批准一种叫做Spinraza的SMA药物,能够改变SMN2基因的剪接来增加SMN蛋白的产生。丹尼的医生给他注射这种药物后,他的右臂上升到胸前且可以用自己的手指够到自己的脚。这意味着SMN1基因的突变可以成为预测和诊断SMA的依据。同时丹尼的治疗案例也为SMA的进一步治疗提供了参考。

罕见病是指发病率极低的疾病,目前尚没有统一被广泛认可的定义,包括脊髓性肌萎缩症、假肥大性肌营养不良、白化病等,其中60%的罕见病以儿童发病为主。罕见病治疗的难点在于病因不明确,没有对应的治疗方法。目前国际确认的罕见病有近7000种,仅有不到5%的罕见病有治疗方法,且可治愈的病种还不到1%[6]。

由于罕见病多为先天性疾病,约有80%的罕见病是由基因缺陷导致的遗传病,因此,基因检测成为罕见病诊断的重要手段。一是可以为疾病的临床诊断提供重要参考(辅助临床诊断),提高诊断率,缩短确诊时间。二是确诊后基于患者的基因数据在合规前提下为罕见病及常见病新药研发提供重要的参考。


 3  DNA身份证

图:《亲爱的》电影截图

根据新华网重庆频道报道,2015年,38岁的綦江人王某在綦江警方的帮助下,通过全国查找被拐儿童的DNA信息系统,辗转福建、广东等地,成功找回了失踪了12年多的儿子。早在2009年公安部就建立了世界上第一个“打拐DNA信息库”。随着网上比对和线下调查核实等工作的进一步完善,截至到2019年,已帮助6108名被拐多年的儿童与家人团聚[8]。 

由于基因不同于人的容貌等会随着时间的迁移发生改变,它隐含的部分遗传信息固定不变。所以通过标记固定的遗传位点,可以确定一个人的身份信息和遗传关系,这将有助于提升失踪人口的找寻和确认的成功几率(这种方法也同样可用于与遇难者身份鉴定、亲子鉴定)。


腾讯安全管理部安全专家汤海鹏说,“从理论上来说,如果把全国人的DNA都检测比对一遍,拐卖儿童的案子不会有一件破不了,但人人都知道,这在实际上是不可能实现的”。而笔者认为,基于提取DNA核心特征和云计算等大数据技术,这个可能性很强。

2018年6月,加载DNA条码电子《出生医学证明》原型系统研发应用华南示范扩展项目正式在广州启动,项目由中国疾控中心妇幼保健中心、中国人口学会出生人口与儿童专业委员会主导。加载DNA后的真正电子出生证。

在不久的将来,DNA身份证(身份证上会携带基因信息)有望面世,成为每个人独一无二、可数字化追踪的身份凭证,将在打拐、失联、破案、司法程序身份认证、医学配型应用、亲子鉴定等方面实现数字化技术的应用。


四、基因检测为年轻人健康体检

 1  基因体检

随着大众对基因检测认知的深入,基因检测开始被企业转化为了员工的福利。近日,美国苹果公司宣布免费为员工提供基因检测来主动推进员工的医疗保健。通过基因检测提前了解潜在的健康风险,使潜在患者防患于未然,为奋斗于职场的年轻人在身体层面上未雨绸缪。国内包括爱康国宾、美年大健康等体检机构均合作或开设基因检测机构。

图:肿瘤细胞

大约90%的早期癌症是没有明显症状的,等到发现时大多已是中后期。基因体检正是可以对迟发型显性遗传病在症状出现前进行预测性检测,检测是否携带有致病基因,提前采取防治措施。

“没有突然发生的肿瘤,只有突然发现的肿瘤”。以结直肠癌为例,很多患者一经检出就已经是中晚期。据人民日报报道显示,我国临床上大肠癌早期确诊的比例为5-10%,60%-70%的大肠癌患者被发现时已是II期或晚期。

传统的肠癌筛查的主要为结肠镜检查和粪便隐血试验。结肠镜检查由于会带给受检者痛苦的生理感受而被多数人拒之门外,粪便隐血试验(FOBT)尽管无创但漏检率较高,而基因检测则为肠癌筛查提供了一种无创无痛且易于被受检者接受的方式。 

由于肠道发生病变后的脱落细胞进入肠道后会随着排泄物排出体外,通过利用粪便中携带的脱落细胞,科学家在粪便DNA中发现了与肠癌发生相关的基因,借此来评估罹患肠癌的风险水平。据中国抗癌协会大肠癌专业委员会发布的《中国结直肠癌肿瘤早诊筛查策略专家共识》,建议40-74岁人群需要定期筛查,其中就推荐了粪便DNA检测。 

近期,好莱坞巨星威尔·史密斯就通过肠癌检查发现了腺瘤体息肉且含有病变组织,致癌风险高达95%。正因为早发现并早诊早治是治愈癌症的关键前提,基因体检越发举足轻重。


图:食物金字塔

基因体检与普通体检的区别除了能提前发现患病风险外,还在于可以提供个性化体检服务。

以营养保健为例,根据营养基因组学的相关内容,人的代谢会因遗传背景的不同而有所不同,通过基因检测可以在数据分析的基础上适当补充或禁止营养。例如,MTHFR(与叶酸代谢相关的基因,缺陷会导致机体DNA复制等基础生化过程紊乱,进而引发癌症等疾病)的变异型的人群在饮食上可以多选择生鲜的绿叶食物,而 APOA5(APOA5是载脂蛋白A5的基因,与人体的甘油三脂代谢密切相关)的变异型携带者可以少摄入高油脂的食物。


 2  传感染疾病防控

 

图:2003年SARS期间

传染病是由各种病原体引起,能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播并广泛流行的一类疾病。正因为其具有传染性和流行性,如果不能及时防控将会在短时间内迅速蔓延,成为公共卫生危害,而防控的关键在于诊断出未知的病原体。2003年的SARS(非典病毒)能够得到及时的治疗和防控,最重要的一步就是通过对4个新型冠状病毒株的全基因组测序,成功研制出 “SARS病毒酶联免疫检测试剂盒” 。

此外,据北京卫健委通报,2019年11月,内蒙古自治区锡林郭勒盟,2例肺鼠疫和1例腺鼠疫均被及时确诊和成功治愈,且与两人密切接触者并未观察到异常情况。此次鼠疫能够得到防控,没有形成大范围的流行,依靠于科学家对鼠疫及其病原菌鼠疫杆菌的DNA信息的破解。

在感染性疾病防控上,随着“院感”受到广大患者和专业人士的重视,特别是急危重症感染上,感染是急危重症患者死亡的主要原因之一,脓毒症 ( 严重感染) 患者病死率高达50%。下呼吸道感染发病率在全球感染性疾病位居榜首,预估中国每年新发下呼吸道感染患者约1000万/年。

包括质谱、数字PCR、NGS、纳米孔测序技术等数字化基因检测技术在感染性疾病防控上日渐派上用场,特别是NGS在检测未知病原上有先天优势,当然目前在成本和周期上还有待提高。2019年2月,《中华急诊医学杂志》发表宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识,也是首篇mNGS临床应用的专家共识。


五、基因检测帮助老年人及时预防疾病

图:2013-2018年中国60周岁及以上人口统计(数据来源/中国国家统计局)

据《2018年中国统计年鉴》的数据显示,2018年全国人口中65周岁及以上人口1.67亿人,占总人口的11.9%。60岁以上老龄人口达2.49亿,预计2023年进入深度老龄化阶段。人口老龄化形式严峻,导致老年病的医疗需求和社保成本不断上升。基因检测的出现为老年人尽可能平静健康地安享晚年贡献了一份不可忽视的力量。 


 1  肿瘤诊疗

据美国癌症学会官方期刊《临床医师癌症杂志》的世界卫生组织(WHO)国际癌症研究机构(IARC)法国里昂总部与美国癌症学会亚特兰大总部的全球癌症(GLOBOCAN)统计报告2018年版(上一版为2012年版)显示,中国是全球癌症发病率和死亡率最高的国家。新发病例数380.4万例以及死亡病例229.6万例,约占据全球癌症新发病人数的20%以上。据报道,65岁以上的老人患癌症概率大于10%。

肿瘤的本质是基因突变随着年龄增长累积的结果,因此老年人成为肿瘤的主要患病群体。基因突变频率在人群上存在差异,以中国广大老年人人群为基数的肿瘤基因检测/筛查日渐收到政府及产业重视,将预防端口迁移、早诊早干预,帮助老年人平安健康度过晚年。

此外,肿瘤早期的治疗方法有放射疗法和手术疗法,但治疗后患者的总体存活率并不高。因为在杀灭癌细胞的同时也将一些正常细胞杀死了,且还会产生脱发、呕吐、肝肾功能损害等副作用,可以说是”杀敌一千,自损八百“。

基因检测的发展为肿瘤治疗带来了希望。通过基因检测找出引起病变的相关基因,再进行针对性用药,同时在预后通过肿瘤突变负荷等监测结果和肿瘤转移情况等,提升了肿瘤治疗效果。


 2  阿兹海默

阿兹海默症常见于70岁以上的老人,起病缓慢甚至是隐匿。患病后会导致认知功能下降、精神症状和行为障碍以及日常生活能力的逐渐下降。少数病人可能会在躯体疾病、骨折或精神受到刺激后症状迅速明朗化。

早在近1/4世纪之前,ApoE4突变基因就被发现并证实是阿兹海默症的一个主要风险因素,它的出现甚至会将这一神经衰退性疾病的发生概率提高12倍。

2017年,来自于美国、澳大利亚、日本等学术的研究团队发现,ApoE4基因与Tau蛋白之间存在联系,ApoE4会加剧由Tau蛋白引发的神经损伤以及引发免疫反应来攻击神经细胞,意味着靶向ApoE能防治阿尔兹海默症引发的大脑病变[9]

2019年10月,渤健和卫材公司公布的阿兹海默症新药Aducanumab获得FDA快速通道审评资格,其“起死回生”的临床试验结果的关键因素之一是更改了携带APOE 基因的入组患者的剂量。可见靶基因对于新药研究的至关重要。

除了靶基因、包括DEL(DNA编码化合物库)在内的等技术将加速全球范围内的创新药研发进程,来加速攻克包括阿尔兹海默症在内世界难题,让“老吾老以及人之老”、老有可依插上科学的翅膀。

生命如此美妙,”凡有人能想象之事,必有人能将其实现”。

基因检测除了与人类的生命现象密不可分,还将赋能新药研发、数字化农业、绿色能源等。这其中又有哪些精彩的故事呢?请关注后续科普系列,不尽之处,欢迎留言指正和投稿。


参考资料:[1] http://healthland.time.com/2012/12/13/want-to-know-my-future-parents-grapple-with-delving-into-their-kids-dna/[2] http://healthland.time.com/2013/05/15/the-angelina-effect-times-new-cover-image-revealed/

[3] https://time.com/3326576/never-offline/

[4] Julio Martin,Asan,et al,Fertility and Sterility 2015 Nov,104[5]:1286-93.

[5] Kaback MM. Screening and prevention in Tay-Sachs disease: origins, update, and impact. Adv Genet. 2001;44:253-65.

[6] http://cbpia.org/info.php?id=3230

[7] http://wric.com/2017/05/06/in-depth-hope-for-16-year-old-california-boy-fighting-rare-genetic-disease/

[8] http://security.asmag.com.cn/news/201906/99285.html

[9] Yang Shi et al, ApoE4 markedly exacerbates tau-mediated neurodegeneration in a mouse model of tauopathy, Nature (2017). DOI: 10.1038/nature24016.

[10] 微信公众号:尹哥聊基因 《这家万亿市值的科技公司开始免费为员工提供基因检测!》

[11] 微信公众号:华大医学《前世疑云,今朝探秘》


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 拓展阅读 

基因检测如何助力罕见病诊疗

基因产业黄金十年的第二曲线

揭秘2020基因行业报告


关于基因慧 

基因慧是一家独立的基因和数字生命健康产业咨询机构,基于十年产业实践,建立了行业智库、企业库YourMap®以及传媒平台,提供专业的咨询、品牌及信息服务,帮助合作伙伴洞察市场,先一步看见未来,服务生命经济创新产业。

部分荣誉:

☆ 《2019年战略性新兴产业发展展望》编委

☆ 中国遗传学会生物产业促进委员会委员

☆ 全国卫生产业企业管理协会精准医疗分会理事

☆ 参与组织《基因检测报告标准和规范共识》

☆ 发布首个基因行业数据库YourMap和行业报告

☆ 《临床生物样本库的探索与实践》编委

☆ 广东省精准医疗应用学会政策研究应用分会常委

☆ 广东省精准医疗应用学会遗传病分会常委

☆ 组织基因检测联盟(筹)及首届第二届会议

☆ 主办首届数字健康私董会

☆ 主办首届粤港澳大湾区生命健康创新论坛

☆ 第九届中国深圳创新创业大赛盐田区决赛评委

☆ 受邀出席成都精准医学国际论坛等大会作报告

☆ 上海交通大学精准医疗EMBA协作单位

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