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分子诊断技术在肿瘤诊断上的应用

肿瘤是影响人类健康、威胁人类生命的主要疾病之一。分子诊断技术

在肿瘤诊断、预后和治疗中的应用，主要反映在基因过量表达的检测、

基因突变的检测、肿瘤微卫星不稳定性分析、肿瘤的易感性预测、病

因检测、早期诊断、肿瘤疗效的监测及预后判断等方面。随着分子生

物学的发展，特别是人类基因组计划的顺利实施、人类基因组序列的

剖析以及相关基因功能的识别，已经赋予了传统意义上的肿瘤实验诊

断以全新的内涵，肿瘤分子诊断也逐渐成为分子医学的重要组成和研

究热点。就定义而言，肿瘤分子诊断尚存有争议。有人认为，在分子

生物学理论和技术基础上建立起来的诊断技术在肿瘤领域的应用就

是分子诊断。也有人认为，从分子水平上完成对与肿瘤相关的核酸

（DNA和RNA）和蛋白质这些生物大分子的检测即属肿瘤分子诊断。

随着分子诊断的技术发展，人们对肿瘤的本质有了更为深刻和全面的

认识，在临床上的应用将更为广泛。

一、肿瘤分子诊断标志物

遗传基因和环境因素共同影响着肿瘤的发生和发展，其中遗传基因是

内因，与肿瘤的发生、发展直接相关。通常认为肿瘤是由渐进性的遗

传异常驱动的一种疾病，这些遗传异常包括肿瘤抑制基因与致癌基因

突变和染色体异常。这里，核酸水平的异常分为两大类：基因突变和

表观遗传的改变。具体而言，从分子水平上看，基因突变是指基因在

结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。换言之，由于DNA分子

中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变，就叫

做基因突变。表观遗传则是指不引起基因序列改变的可遗传改变，这

种改变影响基因表达的变化。表观遗传的变化包括DNA甲基化的丢

失、获得，以及组蛋白修饰的改变。遗传基因异常以多种形式表现出

来，不同的肿瘤类型、肿瘤发生、发展的不同时期会呈现出不同的遗

传基因异常特征，即为肿瘤标志物。这些标志物大致可以分为核酸类

（包括DNA和RNA）、蛋白类及其它代谢物等，其中核酸类肿瘤标志

物越来越受到临床研究的重视。其主要原因在于核酸水平上的异常是

肿瘤发生的早期事件，对肿瘤诊断及早期肿瘤风险预测具有更大的意

义。

二、肿瘤分子诊断技术

针对不同类型的肿瘤标志，人们开发了不同的检测方法。总的来说，

Westernblot、免疫法、质谱法是检测蛋白类标志物的主要手段，分

子杂交、PCR和DNA测序是检测DNA、RNA核酸类标志物的基本技

术。突变基因的检测方法多种多样，特别是PCR技术诞生后，许多检

测技术都是在PCR基础上衍生的。由于PCR扩增需要的模板量少，

使对肿瘤的突变分析可以精确到单细胞。近几年新的分子诊断技术不

断出现，同时不同技术方法的组合或联合大大提高了肿瘤分子诊断水

平，包括诊断的特异性、敏感性和准确性。其中微滴式数字PCR

（ddPCR）技术，灵敏度高，且定量更为准确可靠。

三、肿瘤分子检测技术的应用

随着肿瘤分子诊断技术的快速发展，未来肿瘤分子诊断将全面应用

于：肿瘤风险基因检测，肿瘤的早期诊断及鉴别诊断，肿瘤的分级、

分期及预后判断，判断肿瘤切除是否彻底、有无转移等。以下几个方

面可能代表了肿瘤分子诊断的发展趋势：

1、肿瘤风险基因检测：目前已明确发现某些肿瘤风险基因存在，

这些肿瘤风险基因包括APC（家族性腺瘤性息肉病）、BRCA1/2（乳腺

癌及卵巢癌）、HNPCC（遗传性非息肉病性结肠癌）、WT1（肾母细胞

瘤）、PTEN（Bannayan-Riley-Ruvalcaba综合征）等等。这些风险基因

发生突变等异常与相应肿瘤的发生显著相关，比如现有研究发现约

5%～10%的乳腺癌和10%～15%的卵巢癌是由BRCA1/2突变引起的，

而在乳腺癌和卵巢癌高发家族中，80%的患者BRCA1/2基因存在突变，

而且BRCA1/2突变携带者的发病率随着年龄而递增。通过对BRCA1/2

的突变检测，可以反映乳腺癌及卵巢癌发生发展，有利于女性乳腺癌

和卵巢癌的早期发现及早期干预与治疗，减少乳腺癌和卵巢癌的发

生。

2、肿瘤的鉴别诊断：在拥有可靠的分子诊断标志物和诊断技术

后，我们可对一些临床上的良、恶性增生性疾病进行鉴别诊断。例如，

对Bcr区基因重排的检测，可帮助对急、慢性粒细胞性白血病进行鉴

别。N-myc和C-myc的扩增和表达检测，对鉴别神经母细胞瘤和神经

上皮瘤具有应用价值。

3、肿瘤的预后评估和监测：与肿瘤发生发展密切相关的肿瘤基因

包括癌基因及抑癌基因；癌基因激活和抑癌基因失活是肿瘤发生的两

大主要机制。肿瘤预后常常与