基因 碱基对检测一个位点那么长,为什么检测结果只有两个碱基

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个人认为,理论上讲,一生做一次基因检测就足够了,因为人的基因从出生开始就已经决定了。但是,人在生活过程中,可能因为某些内外诱因而导致基因突变,这时候,做做个性化的基因检测也是必要的。如果基因检测的费用在未来可以很低的话,每年做一次基因检测也无妨。
做一点补充。。
一般体细胞的基因一生只作一次检测即可,因为绝大多数自身所携带的基因从父母那里继承下来,如果有些小的变异也是被固定下来了。所以这些基因不论你从什么时候做和什么地方做都是一成不变的。但是有些基因检查不是针对自身基因组的检查,人的一生中要有很多次感染外源病毒的机会,这些病毒在人体内的作用和感染程度是应该不断受到监测的。比如肝炎病毒你不管它,它可能引发肝硬化和肝癌;人乳头瘤病毒你也要检测和治疗,否则会诱发子宫颈癌乃至乳腺癌。有些人会携带各种各样的病毒自己却不发病,也有些人一粘上就被感染发病并成为传播者。有些人注射疫苗会产生抗体,有些人会有天然抗体,反而对疫苗有抗性。这些就是和人类共生的微生物的基因在左右人类,这样的基因有条件时更有必要检测。它们谁是定时炸弹,谁是安全的我们只能从人的体质来判定。
一次基因检测就检测出所有疾病,目前这是不可行的,即使是一次基因检测就能检测出所有遗传性疾病。不管从理论上来说还是从现实来说,我的理由如下:
1、人体内存在基因突变,这是不可预测的,例如多类肿瘤的发生是由基因突变产生,但是该突变基因在以前的检测时并不存在。
2、部分疾病的产生并不是遗传因素导致,与基因无关,例如某些流感爆发。
3、部分疾病虽有致病基因控制,但是其发病只是概率事件,即有致病基因,但有该基因并不一定就会导致该疾病,只能说导致该疾病的概率比一般人的高。
4、事实上,目前大部分复杂疾病的发病遗传机制研究并不透彻,能检测到的疾病相关基因只是了解的一部分,更多的情况是未被了解。
所以,目前技术上还不能实现,在未来技术高度发展,或许也是只能检测大部分遗传疾病,因理论与实际总有差异。
对于大部分遗传疾病,我觉得测一次就没问题了,毕竟遗传物质是稳定的。但是“不用再测”基于两个假设:
第一,现有的测序技术足够靠谱,不会出什么问题,未来新技术诞生后不会否定现有的测序结果;
第二,未来的“基因组科学”进步不大,可以通过测序告诉我们的风险信息不会发生变化、丰富甚至被推翻;
第三,人的基因组突变率很低,随机突变事件不导致健康问题。
第一个假设,目前来看显然是不是完全靠谱的。二代测序有读长短的特点,有些时候测序质量也并不稳定(比如某年illumina试剂出问题),比对、组装错误是不难发生的(谁说得好现在人类基因组hg19是有多靠谱呢,而且全人类的序列都往这一个reference上比对总会是有问题的)。芯片测序什么的就更不准确了。所以新测序技术普及且被认可后,其准确度可能远胜于现行技术,再测一次看看也是没坏处的。
第二个假设,显然是没有道理的。如果我们测的是全基因组并非用芯片测位点,且认为用户拥有并且知道如何分析原始数据,并且我们接受第一个假设说测的数据质量上问题不大,那么恭喜,大概不需要再测一次了,请用户自行写写程序抓自己的SNP与最新文献对对看,有没有新发现的问题——然而对于99.9%的终端用户,这个太困难且性价比太低了。对于另一部分产品,比如23 & Me或360,测序芯片是针对人类当时的基因组学认知而独特设计的,被测序的只有数个位点,并不具备完整的全基因组序列信息。随着“科学”的进步,这些有限位点提供的信息显然是显得越发单薄的。
第三个假设,对于只关心“遗传”而不关心“变异”的用户,大体上是可以接受的。然而任何生物的基因组都是有一定的突变率的,比如测序一个家系,孩子身上call出的snp里总会有一些在父母双方基因组上都找不到的,即是父母生成配子时或生成红细胞(一般用来测序的细胞)时发生了突变,抑或是孩子在生长过程中及生成红细胞过程中发生了突变(一般人有三百万个左右的SNP,而其中有几千到几万个并非遗传自父母,这个发生突变的概率与黑猩猩到人类进化的时间是相符的)。如果我们通过第一次DNA检测就发现自己有肺癌或、肝癌、白血病之类后天获得性疾病的风险,那显然每隔一段时间进行进一步的遗传检测,观察风险是否因为某些新生突变而增加还是有必要的。肿瘤的发生有两种主流理论,一种是低效突变的积累直至功能网络的崩坏和细胞周期的紊乱,一种是driver mutation(可以理解为一种特别吊的突变一旦发生肿瘤就基本上没跑了,比如P53之类的大节点的直接坏掉)的作用,导致功能网络的崩坏和细胞周期的紊乱。我认为这种有针对性的检测需要有针对性地取样(例如对于肺癌风险易取肺部细胞测序而非血液),这是个比较麻烦的事情。
这个现在技术还是不行的。基因检测能检测的疾病种类也是有限的。个体遗传基因技术能够高通量准确的进行DNA和蛋白质检测,基因分型和基因突变检测。基因检测芯片包含1500多个疾病相关基因,3000多个疾病相关基因多态性位点,涉及细胞代谢通路900多个,检测范围覆盖包括恶性肿瘤在内的九大类60余种疾病。
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如何解读肿瘤基因检测报告之一
报告我们以某基因检测公司的报告为例,通过报告解读来讲解基因检测报告中到底在说什么。1报告结构报告从结构上可以分为很多个部分,首先是报告的基本信息,然后是用药提示这一部分,通过用药提示我们可以对整个报告所有的结果有一个认识,所有的重要结果都可以从用药提示里看到,然后用药提示分为两部分,一个是靶向用药提示,第二个是化疗用药提示。然后再下面的一部分是一个变异检测结果,意思就是说是在患者血液的ctDNA检测到的所有结果都在这里面,如果有基因拷贝数变异的话,它也在拷贝数变异检测结果里头。再接下去的一页,是目前NCCN指南推荐的检查,我们把这些靶向药物和对应的基因检测结果整理出来,方便临床大夫看到结果。但实际上,我们检测的,要比这些列举的多很多。再后面的话就是靶向药物解析结果,其中这个又分成了很多个部分,首先第一个大表格提示敏感的靶向药物,接下来是提示耐药和无效的靶向药物。如果发现耐药的基因位点,会在这个表格里面写明。最后一部分,是研究结论不一致的靶向药物,这个是有的文献支持某个基因突变对靶向药物敏感,有的文献则不支持,对于这部分结果我们放到哪里。再后面是化疗药物解析,这一般会有2-3页。最后面是报告的参考文献,即判断靶向药物的敏感和耐药所引用的参考文献,以及一些临床实验的列表。最后把我们检测的基因,以及我们检测所涉及的一些局限性也放到这里了。图12变异检测结果如下图,我们可以看到这份报告的检测结果,总共有十二行。每一行代表一个基因的一种突变,最前面是基因的名字。第二列是基因的碱基改变,DNA的变化,第三列是氨基酸的改变,最后一列是突变频率,由于正常细胞也会裂解释放DNA,ctDNA里不只是肿瘤细胞的DNA,突变频率指的是检测到的肿瘤的突变占所有的DNA中这个基因位点的频率,突变频率越高,表明肿瘤细胞占的百分比就越大。图2在这个病人的样本,我们可以看到,第一行的EGFR基因的19外显子缺失突变,占到了51.9%,这个突变是个对靶向药物敏感的突变,在这里它还是存在的。理论上患者对特罗凯耐药了,为何它还存在,这个在第三行大家可以看到T790M存在,而且突变频率也很高,有32.5%,对于第一代和第二代耐药最常见的原因就是T790M,大约有50%是这个突变导致的耐药,好消息是刚批准的9291是可以控制T790M突变导致的耐药。但是这个患者也用了9291,但是耐药并且进展。大家往下看报告,可以看到EGFR基因的C797S,这个突变会导致T790M耐药,这个突变频率有18.4%,也是很高的。从这几个突变位点,可以部分解释了患者对目前靶向药物的不敏感的原因,另外我们还通过二代测序检测到了其他耐药原因,即患者在EGFR基因、HER2基因存在拷贝数扩增,从血液里检测出拷贝数扩增,这是很不容易的,一般检测到的是基因的点突变。同时存在EGFR和HER2扩增也是会导致患者对EGFR-TKI耐药。通过这么多不同原因,如T790M和C797S突变,EGFR、HER2扩增,我们可以大致了解患者究竟是什么原因导致了耐药,下一步我们就会希望了解,究竟是有什么样的治疗方案呢。图3对于其他的基因突变,如TP53,突变频率也很高有36.7%,或者第四行,RB1基因,突变频率有20.5%,这也是很高的。当然下面还有突变频率较为低的突变,但是这些并没有在第一页展示出来。这是因为虽然这些基因突变了,但是没有针对这些突变的靶向药物存在。所以,希望大家理解的是,虽然能找到基因突变,但是不是所有的基因突变有对应的靶向药物,即找到基因突变,并不是意味着一定会有对应的靶向药物,这是很重要的一点。重复图2如RB1基因是一个失活突变,这个基因失活会导致对帕博西林的耐药,但是由于帕博西林这个药并没有在FDA批准到肺癌里面,所以我们没有在报告里放这个,但是我们会在与患者沟通时阐释这个结果。大家看到ROS1、ALK基因也有突变,但是虽然有突变,但是这个突变没有在很重要的位置,不影响蛋白的功能,也不适合用对应的靶向药物进行治疗。一般而言,首先我们要把基因突变给检测出来,然后我们会判断这个基因突变是否影响了蛋白的功能。只有真正影响了基因的功能,失活或者持续活化,这样的情况下,靶向药物一般才能起到一定的抑制作用,也才能判断一个患者是不是适合用相对应的靶向药物。3用药提示接下来我们回到靶向药物提示这里。在这里我们会标明推荐的靶向药物,不推荐的靶向药物,这里的推荐和不推荐的依据是基因的突变类型,如果是矛盾的结果,即有的文献提示敏感,有的文献提示耐药,则放到最后一列,即有争议的结果里面。我们可以看到EGFR的变异分为五行,第一行是最开始就有的19外显子缺失,第二行是T790M突变,第三行和第四行是导致T790M耐药的C797S突变,最后一行是EGFR的拷贝数扩增。从这里可以看到,虽然是同样的EGFR基因,不同的位点的突变对应的药物疗效是不一样的。如第一行的外显子19缺失是提示对吉非替尼等敏感,我们将其放入第四列。同样T790M突变,提示对吉非替尼等耐药,我们将其放入耐药的那一列。同理C797S突变,提示对T790M突变耐药。EGFR扩增也预示对应西妥昔单抗和帕尼单抗药物敏感,但是EGFR基因扩增对应吉非替尼等药物的疗效目前存在争议,有文献说EGFR扩增对于TKI药物仍旧是敏感的,但有的文献说二者没有关系,所以我们将其放入最后一列——研究结果存在争议。图4对于Her2拷贝数增加,有曲妥珠单抗,拉帕替尼等是有效的。但是根据文献来说,这些药物有的说有效,有的则报道无效,对于这些结果我们都放入研究结论不一致里面。所以,我们一般会综合患者的基因检测结果,最后进行判断哪些药物是推荐的,哪些是不推荐的。所以大家可以从这里看出来,我们最终推荐的是西妥昔单抗和帕尼单抗。而对于正在用的9291并没有推荐,因为出现了耐药的突变,这与临床上的结果,即患者正在使用9291但是病情进展的结果是相一致的。但是虽然我们推荐了西妥昔单抗和帕尼单抗,但是患者还存在Her2扩增,所以对于患者使用我们推荐的药物后,效果究竟怎样,也是不好说的。这种情况下,一般是根据患者之前的治疗经过,副反应等进行综合考虑,并跟患者沟通其治疗过程,再进行权衡判断。也是说到为何我们给患者推荐了西妥昔单抗,还是不敢肯定结果如何。就是因为患者的其他基因突变,即携带T790M和C797S突变的癌细胞对于西妥昔单抗是不敏感的。这也是靶向药物很大的一个缺陷,即只能杀灭一定靶点的癌细胞,对于其他的靶点它是无能为力的。回到这个患者的情况,我们查文献发现,有患者同样是存在EGFR扩增和Her2扩增,这部分患者使用了西妥昔单抗加拉帕替尼后,有一定的效果。在这个研究中,有18个患者,3个部分缓解,9个患者疾病稳定,83%的临床获益。只是不同的是,那些患者没有EGFR的外显子19缺失,没有T790M突变,所以究竟患者使用了这些药物后效果如何,我们还没有这方面的报道。如果患者的身体状态较好的情况下,还可以推荐使用化疗。说到化疗,我们在第二部分有个化疗药物的提示,对于化疗药物提示,我们推荐力度不像是靶向药物那么大。这里头有很主要的原因是,第一是化疗药物解析方面,能找到的疗效证据是来自于人群的研究。也就是说化疗药物的敏感性,是基于两个人群,如A人群的基因型是A,B人群的基因型是B,如果A人群的化疗药物效果好,就归纳为A型基因对化疗药物效果好,但这是人群的平均结果,如果是归纳到单个人上,这个支持力度就有限了。另外一个原因,靶向药物是反映肿瘤细胞的基因突变,而化疗药物是查的白细胞的基因多态性,对化疗药物敏感性的结果都是来自白细胞的突变。我们用正常细胞的基因突变去预测化疗药物作用于肿瘤细胞的疗效,这个指导意义是很受限的,但如果我们用正常细胞的基因突变去预测化疗药物的毒副作用,这个结果会好一些。即对于化疗药物的疗效,其实要根据临床实际来决定来的,即只有在有两种化疗药物供选择的情况下,再参考化疗药物毒副作用、敏感性结果。图5这个患者之前用过的化疗方案,如果效果很好情况下,可以尝试化疗。如何患者身体条件很好的情况下,可以做下化疗。这些化疗药物敏感性的检测结果要根据临床的肝肾功能、身体状况来决定的。最后小结,患者查到很多基因突变,但是很多基因突变没有靶向药物。在EGFR基因存在很多突变,突变类型很复杂,除了有外显子19之外,还有T790M,以及C797S。同时还有EGFR和Her2的扩增,这也可能是其对EGFR-TKI耐药的原因。经过这个综合检测、综合的分析后,我们认为患者适合的靶向药物是西妥昔单抗和拉帕替尼这样的治疗。如身体状态较好,可以进行化疗,即一种靶向药物并不能清除所有的癌细胞。这里把这个中间的逻辑尽可能讲清楚了,具体到某个突变使用某个药物,具体解析可见靶向药物解析那个表格里面,对于每个突变进行文献查找,最后进行综合分析。微信:癌度微博:癌度官微
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TA的最新馆藏&基因检测&一听就很高大上有木有!它能够帮您解决很多健康相关的问题,可是基因检测的报告,您看得懂吗?
随着科学技术的发展,人类基因组测序的完成,基因与人类健康的关系逐步被揭开,基因检测也开始走出实验室,走到大众的身边。
想知道酒量如何?来做个基因检测吧&
想知道患癌症的风险?来做个基因检测吧&
想知道病了用什么药效果好?来做个基因检测吧&
基因检测能够帮您解决很多健康相关的问题,可是基因检测的报告您看的懂吗?
那一句句看起来高深莫测的专业术语,那一张张令人眼花缭乱的图片,那一个个并不复杂却难解其意的英文字母&到底是什么意思呢?今天,就让小编来帮您解读一下吧。
我们来看一份《遗传性乳腺癌和卵巢癌基因检测报告》:
检测项目一栏显示的是这份报告检测的具体内容,也就是这个项目到底检测了您的哪个基因哪个位点。在这个项目中,我们为您检测的是BRCA1和BRCA2这两个基因的全外显子。
什么是&基因位点&和&全外显子&?
基因是一段带有遗传信息的DNA,所谓的&位点&就是DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸,也可以直接指碱基。因为核苷酸由碱基、磷酸和脱氧核糖组成,而每个位点的磷酸和脱氧核糖都是一样的,区别只在于碱基的不同。科学家们用A、T、C和G四个字母来代表四种不同的碱基,这四种碱基不同的排列顺序组合成了各种具有不同功能的基因。而基因测序所检测的,就是某个DNA片段的碱基顺序。
而DNA的功能只是承载遗传信息,具体在我们体内执行各种生物功能的主要是各种蛋白质。DNA上的碱基顺序不同,就会被翻译成不同的氨基酸,氨基酸按特定的方式排列,就组成了各种蛋白质。
但DNA序列被翻译成氨基酸时,并不是所有的序列都被翻译的。每个基因当中都有几段序列被翻译,而中间间隔的几段序列不被翻译,被翻译的序列就叫做&外显子&,不被翻译的序列就叫做&内含子&。因此,发生在外显子上的碱基变化可能导致翻译出的氨基酸改变,从而改变对应的蛋白质及其功能,最后可能对人的健康形成威胁。而在这个项目里,我们检测BRCA1和BRCA2这两个基因的全外显子就是要看上面有没有会导致乳腺癌和卵巢癌的碱基变化。
打个比方来说,假设每个人的全基因组是一本书的话,每条染色体就对应一个章节,而每个基因呢就相当于对应章节中的一段话,至于每个位点就是这段话中的一个个字了。而这本书的特殊之处在于它只有A、T、C、G四种字,这四个字的排列组合就像一个个密码,要读懂这本书,就要先翻译出这些密码。在翻译的时候,有些字是要翻译出来的(外显子),有些字是不用翻译出来的(内含子)。如果一个字改变,那翻译出来的意思可能就不同了,这就类似于一个碱基改变就可能改变整个蛋白质的功能。
检测方法一栏我们会写上检测这个项目使用的方法,在这个例子里,我们使用的是靶向富集目标片段并使用高通量测序进行检测的方法。因为要检测2个基因的全外显子,目标序列比较多比较长,使用高通量测序法速度较快成本较低。而为了保证结果的准确性,我们会对可疑的位点再次使用Sanger测序法进行验证。Sanger测序法是检测基因位点的金标准,准确率可达99.99%,在检测位点较少的项目中,我们通常会直接使用Sanger测序法。
其它常用的基因测序方法还有ARMS-qPCR法(例如在EGFR基因的突变检测项目中),这种方法通常会使用通过CFDA审批的标准试剂盒进行操作,结果也是非常可靠的。
检测结果和解释
报告中最重要的就是检测结果和解释:
【检测报告一】
在&检测报告一&中,该受检者的BRCA1和BRCA2两个基因未见明确致病性点突变。因此,结果解释也比较简单。
&点突变&就是指前面说到的一个碱基的改变,如果是明确的会致病的碱基改变一般被称为&突变&;而不致病的,在人群中出现频率比较高的碱基改变则一般被称为&多态性&。在这个项目中,我们共检测2个基因的20000多个碱基,&报告一&的结果是&未见明确的致病性点突变&,即没有发现明确的会致病的碱基改变。&未见明确的致病性点突变&是一种比较严谨的说法,由于科学研究的局限性,我们只能说基于目前的科研成果,没有发现明确的致病突变,而不能一口咬定说受检者就没有致病突变。
【检测报告二】
检测报告二就是一例突变阳性样本,该患者在BRCA2基因上有一个突变。外显子一栏表示的是发现的突变位点的位置,由于一个基因中的外显子是不连续的,因此就按顺序编排为Exon1、2、3&(Exon20即第20号外显子)。
第三栏显示的是突变位点,c.8632delG就是该患者的突变,c.代表后面的内容是碱基位点,8632delG就是第8632位的碱基G缺失。而后面的p.E2878Kfs*13就指代对应的氨基酸改变了,p.代表后面的内容是氨基酸,E2878K就是指第2878位的E(谷氨酸)变成了K(赖氨酸)。fs指代移码(frameshift),由于碱基在翻译的时候是3个碱基(也成为密码子)对应一个氨基酸,因此一个碱基的缺失,会导致后面所有的氨基酸密码子改变,*13代表被编码的蛋白在由2878开始的第13位氨基酸处提前终止,因此这个突变很有可能是个致病的突变。
第四栏&杂合/纯合&是指检出的突变类型,由于人的染色体是成对存在,因此在人体中,每一个基因都有双份,如果双份基因都突变就称为纯合突变,而如果一份突变一份不突变则称为杂合突变。
接下来的结果解释和结果提示中也对这一结果做出了相关的解释。
这份报告的结论就是该患者家族的乳腺癌/卵巢癌可能就是由c.8632delG这个突变引起的。
后面也有针对这个结果给出的一些建议,包括患相关肿瘤风险、适用的药物以及对家属的健康建议等。
检测结果图
报告会附上本次检测的检测结果图(见下图):
首先是高通量测序的结果,由于是靶向富集目标片段,每条序列可能被富集了多次,在上面的图片中,每一条代表一个测序序列,而字母ATCG就代表各个位点。我们可以看到竖框框出来的就是突变位点,G代表该条带测到的碱基是G,*则代表该条带该位点缺失。在这个报告中,有些条带此位点是G,有些条带此位点缺失,这表示该患者此位点的突变是杂合的。
第二张图片是一代测序验证的结果,分别用绿、红、蓝、黑的峰代表A、T、C、G,上面的一排字母是解读软件根据测序峰图解读出的序列,黑色标出的点就是突变位点,而绿色的框则表示框内序列有不同结果,这正是由于8632位的G碱基缺失引起后续的碱基改变,因此后续的序列都会出现两种不同结果。
(责任编辑:xgh)
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