带出生命影响力:全外显子定序如何影响基因检测

0

全球已迈入精准医学时代,因此基因检测和基因咨询扮演相当重要的角色,但有鉴于目前仍存在产业端与临床端配合不佳、病患及家属对于琳瑯满目的基因检测无所适从,或对基因检测报告感到疑惑等问题,因此,耕莘医院组织病理科主治医师的陈燕麟医师在“辅仁大学基因咨询教育课程”中,以临床实务的角度,分享基因检测临床应用面临的挑战、基因咨询的重要性等,希望将正确的基因医学知识传递给更多人。其中,在基因定序课程的部分,陈医师特别介绍全外显子定序,包含技术原理、临床应用以及后端的遗传咨询,而现场学员也接受基因线上采访,分享课程的心得与收获。

全外显子体定序效能及经济效益高过于全基因体序列定序

随着次世代定序技术(next generation sequencing, NGS)的进步,人们能用更低的成本并且在短时间内将人类的基因序列解码完成,也能依此对疾病有更深入的研究。目前主要有全基因体定序(whole genome sequencing, WGS)和全外显子体定序(whole exome sequencing, WES)二种技术来检测人体的单核甘酸变异(single nucleotide variants, SNVs)、插入或删除短片段变异、及拷贝数变异(copy number variants, CNVs)等。其中,后者有更高效能及经济效益,其目标区域覆蓋度也更高,更利于基因变异检测。

全外显子体定序原理

陈医师以高铁列车比喻 DNA 序列:“我们的 DNA 就像高铁列车,全身大概有二万三千个基因,因此每个细胞有两万三千个列车,DNA 又可分成内含子(intron)和外显子(exon),有座位的是外显子,站票的是内含子。当 DNA 转录成 RNA 时,有座位的外显子会留着,没有座位的内含子就下车;而 RNA 再转译成蛋白质时,换有座位的外显子下车,因为开始要工作,发挥细胞的功能。”

他接着表示,因为人体基因子量极为庞大,有功能的外显子区域仅占 DNA 的 1-1.5%,所以一般来说,进行基因检测时只会分析有功能的区域,可节省近一百倍的时间及工作量,进而检测更多的基因。此外,由于过去定序仪器通量没那么高,只能借由 NGS 套组 (panel) 看特定几个基因,再加上若基因需要客制化,成本无法下降,对有需求者来说是一大负担。而全外显子体定序不仅高通量,且其检测试剂也为全人类通用,在成本上相对低于 NGS 套组,经济效益也更高。

陈燕麟医师(左)接受基因线上采访

延伸阅读:次世代定序(NGS) 能否成为白血病复发诊断工具?

全外显子定序的临床应用

全外显子定序只能应用于生殖系突变(germline mutation)检测,由于基因总量固定,定序深度有限,目前常用于肌肉萎缩症如肢带型肌肉失养症(limb-girdle muscular dystrophy, LGMD)、先天性肌失养症(Congenital Muscular Dystrophy)等遗传性罕见疾病,以及肿瘤遗传基因检测。目前已知的肿瘤遗传基因约有 100 个,例如乳癌遗传基因 BRCA1 和 BRCA2。

“有些人会只看这 100 个肿瘤遗传基因,认为其他没有用到的全外显子定序数据都是浪费的。但是,随着时间的推移,未来肯定会发现更多遗传性罕见疾病和癌症遗传基因。所以现在没有使用的数据并非浪费,未来若有需要,将可进一步分析数据,检测有无基因变异,不需要再花费额外成本。”陈医师特别表示。

遗传咨询师需具备解释全外显子定序数据的能力

生殖系突变检测最有名的例子,就是好莱坞女星安洁莉娜裘莉,她因其母亲、外祖母和阿姨都死于卵巢癌,所以接受 BRCA 遗传性乳癌/卵巢癌基因检测,再发现自己带有 BRCA1 突变,为了降低罹癌的风险,听从遗传咨询师和医师建议,进行预防性乳房、二侧卵巢和输卵管的切除手术。全外显子定序主要应用于生殖系突变为主,因此遗传咨询师应了解全外显子定序原理、如何应用及向患者说明检测结果所带来的意义和对家族的影响。除了在医院或诊所中提供临床咨商,遗传咨询师也需要与其他医师如产科、肿瘤科、小儿科等其他医师密切交流,让医疗团队随时与基因学界最新的发展接轨。

是什么成为他们假日上课的动力 ? 学员心得回馈

“辅仁大学基因咨询教育课程”也于八月初迈入尾声,除了陈医师不遗余力在周六及周日来上课之外,学员们也保持不断学习的热忱,基因线上也邀请几位学员分享此次课程的学习心得与感想。

远从英国返台上课的邓安婕 (Angie Tang),现为伦敦大学皇家哈洛威学院生医科学系(Royal Holloway, University of London Biomedical sciences)大二实习生。Angie 娓娓道出这次她的学习心得:“基因检测为现代人带来许多好处,也提供一些重要讯息,因此学习正确的资讯是非常重要的。例如,当我们在照顾自己和家人健康时,能给予一个决策性的参考,像是标靶药物的选择。陈医师也告诉我们,癌症遗传基因检测报告主要是预测患病的机率,绝非以绝对的‘yes’或‘No’来回答患者得病与否。陈医师经由长时间观察发现,若报告上加上一些颜色图案或一些浅白的文字,收到报告的人会更加明白自己的身体状况。这些都是平常不容易注意到的细节。”


新店耕莘医院分子病理医检师张欣怡对此表示,虽然 NGS 技术已经很成熟,但若缺乏大数据的分析和判断,也是枉然。陈医师以浅显易懂的方式,帮助这堂课程的学生理解 NGS 数据分析和基因检测的重要性以及未来的发展。

台湾食品药物管理署替代役吕圣华对此表示,陈医师常用自身经历去发想和介绍 NGS 如何应用在标靶药物开发、基因筛检、非侵入性产前筛检、分子研究、细菌抗药性等领域。其中,药物开发其实非常耗时间,投入金额高且具有失败风险,但透过 NGS 筛选适合的患者,能帮助临床试验提升成功率,也能将资源做最有效的运用。

带出生命影响力

“一粒麦子种在土里,可以长出许多子粒来。”而此次陈医师推动的基因咨询课程,正如播下的麦子一样,透过正确观念的建立,带出生命影响力,让更多人了解基因检测及咨询,除了让产业人士了解临床端的需求,对医护人员来说,了解这方面的知识,更能帮助医师进行诊断,为患者提供合适的治疗建议,,迈向更美好的健康生活。

延伸阅读:让知识发挥真正力量:陈燕麟医师辅大开课 推广基因检测临床应用的正确观念

采访撰文/Parker Yang
审稿/Jane Lee

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系:service@geneonlineasia.com