帶出生命影響力:全外顯子定序如何影響基因檢測

0

全球已邁入精準醫學時代,因此基因檢測和基因諮詢扮演相當重要的角色,但有鑒於目前仍存在產業端與臨床端配合不佳、病患及家屬對於琳瑯滿目的基因檢測無所適從,或對基因檢測報告感到疑惑等問題,因此,耕莘醫院組織病理科主治醫師的陳燕麟醫師在「輔仁大學基因諮詢教育課程」中,以臨床實務的角度,分享基因檢測臨床應用面臨的挑戰、基因諮詢的重要性等,希望將正確的基因醫學知識傳遞給更多人。其中,在基因定序課程的部分,陳醫師特別介紹全外顯子定序,包含技術原理、臨床應用以及後端的遺傳諮詢,而現場學員也接受基因線上採訪,分享課程的心得與收穫。

全外顯子體定序效能及經濟效益高過於全基因體序列定序

隨著次世代定序技術(next generation sequencing, NGS)的進步,人們能用更低的成本並且在短時間內將人類的基因序列解碼完成,也能依此對疾病有更深入的研究。目前主要有全基因體定序(whole genome sequencing, WGS)和全外顯子體定序(whole exome sequencing, WES)二種技術來檢測人體的單核甘酸變異(single nucleotide variants, SNVs)、插入或刪除短片段變異、及拷貝數變異(copy number variants, CNVs)等。其中,後者有更高效能及經濟效益,其目標區域覆蓋度也更高,更利於基因變異檢測。

全外顯子體定序原理

陳醫師以高鐵列車比喻 DNA 序列:「我們的 DNA 就像高鐵列車,全身大概有二萬三千個基因,因此每個細胞有兩萬三千個列車,DNA 又可分成內含子(intron)和外顯子(exon),有座位的是外顯子,站票的是內含子。當 DNA 轉錄成 RNA 時,有座位的外顯子會留著,沒有座位的內含子就下車;而 RNA 再轉譯成蛋白質時,換有座位的外顯子下車,因為開始要工作,發揮細胞的功能。」

他接著表示,因為人體基因數量極為龐大,有功能的外顯子區域僅占 DNA 的 1-1.5%,所以一般來說,進行基因檢測時只會分析有功能的區域,可節省近一百倍的時間及工作量,進而檢測更多的基因。此外,由於過去定序儀器通量沒那麼高,只能藉由 NGS 套組 (panel) 看特定幾個基因,再加上若基因需要客製化,成本無法下降,對有需求者來說是一大負擔。而全外顯子體定序不僅高通量,且其檢測試劑也為全人類通用,在成本上相對低於 NGS 套組,經濟效益也更高。

陳燕麟醫師(左)接受基因線上採訪

延伸閱讀:次世代定序(NGS) 能否成為白血病復發診斷工具?

全外顯子定序的臨床應用

全外顯子定序只能應用於生殖系突變(germline mutation)檢測,由於基因總量固定,定序深度有限,目前常用於肌肉萎縮症如肢帶型肌肉失養症(limb-girdle muscular dystrophy, LGMD)、先天性肌失養症(Congenital Muscular Dystrophy)等遺傳性罕見疾病,以及腫瘤遺傳基因檢測。目前已知的腫瘤遺傳基因約有 100 個,例如乳癌遺傳基因 BRCA1 和 BRCA2。

「有些人會只看這 100 個腫瘤遺傳基因,認為其他沒有用到的全外顯子定序數據都是浪費的。但是,隨著時間的推移,未來肯定會發現更多遺傳性罕見疾病和癌症遺傳基因。所以現在沒有使用的數據並非浪費,未來若有需要,將可進一步分析數據,檢測有無基因變異,不需要再花費額外成本。」陳醫師特別表示。

遺傳諮詢師需具備解釋全外顯子定序數據的能力

生殖系突變檢測最有名的例子,就是好萊塢女星安潔莉娜裘莉,她因其母親、外祖母和阿姨都死於卵巢癌,所以接受 BRCA 遺傳性乳癌/卵巢癌基因檢測,再發現自己帶有 BRCA1 突變,為了降低罹癌的風險,聽從遺傳諮詢師和醫師建議,進行預防性乳房、二側卵巢和輸卵管的切除手術。全外顯子定序主要應用於生殖系突變為主,因此遺傳諮詢師應了解全外顯子定序原理、如何應用及向患者說明檢測結果所帶來的意義和對家族的影響。除了在醫院或診所中提供臨床諮商,遺傳諮詢師也需要與其他醫師如產科、腫瘤科、小兒科等其他醫師密切交流,讓醫療團隊隨時與基因學界最新的發展接軌。

是什麼成為他們假日上課的動力 ? 學員心得回饋

「輔仁大學基因諮詢教育課程」也於八月初邁入尾聲,除了陳醫師不遺餘力在週六及週日來上課之外,學員們也保持不斷學習的熱忱,基因線上也邀請幾位學員分享此次課程的學習心得與感想。

遠從英國返台上課的鄧安婕 (Angie Tang),現為倫敦大學皇家哈洛威學院生醫科學系(Royal Holloway, University of London Biomedical sciences)大二實習生。Angie 娓娓道出這次她的學習心得:「基因檢測為現代人帶來許多好處,也提供一些重要訊息,因此學習正確的資訊是非常重要的。例如,當我們在照顧自己和家人健康時,能給予一個決策性的參考,像是標靶藥物的選擇。陳醫師也告訴我們,癌症遺傳基因檢測報告主要是預測患病的機率,絕非以絕對的『yes』或『No』來回答患者得病與否。陳醫師經由長時間觀察發現,若報告上加上一些顏色圖案或一些淺白的文字,收到報告的人會更加明白自己的身體狀況。這些都是平常不容易注意到的細節。」


新店耕莘醫院分子病理醫檢師張欣怡對此表示,雖然 NGS 技術已經很成熟,但若缺乏大數據的分析和判斷,也是枉然。陳醫師以淺顯易懂的方式,幫助這堂課程的學生理解 NGS 數據分析和基因檢測的重要性以及未來的發展。

台灣食品藥物管理署替代役呂聖華對此表示,陳醫師常用自身經歷去發想和介紹 NGS 如何應用在標靶藥物開發、基因篩檢、非侵入性產前篩檢、分子研究、細菌抗藥性等領域。其中,藥物開發其實非常耗時間,投入金額高且具有失敗風險,但透過 NGS 篩選適合的患者,能幫助臨床試驗提升成功率,也能將資源做最有效的運用。

帶出生命影響力

「一粒麥子種在土裡,可以長出許多子粒來。」而此次陳醫師推動的基因諮詢課程,正如播下的麥子一樣,透過正確觀念的建立,帶出生命影響力,讓更多人了解基因檢測及諮詢,除了讓產業人士了解臨床端的需求,對醫護人員來說,了解這方面的知識,更能幫助醫師進行診斷,為患者提供合適的治療建議,,邁向更美好的健康生活。

延伸閱讀:讓知識發揮真正力量:陳燕麟醫師輔大開課 推廣基因檢測臨床應用的正確觀念

採訪撰文/Parker Yang
審稿/Jane Lee

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因線上版權所有 未經授權不得轉載。合作請聯繫:[email protected]

Leave A Reply