A. 能夠實現基因診斷的臨床應用有哪些
基因診斷又稱DNA診斷，是70年代末迅速發展起來的一項應用技術，目前已廣泛應用於臨床許多疾病的診斷，包括遺傳性疾病的基因診斷、腫瘤的基因診斷、感染性疾病的基因診斷、法醫學鑒定中的基因診斷、疾病易感性的基因診斷、葯物篩選和葯物開發的基因診斷等，本文對基因診斷在臨床的應用及其應用過程中存在的問題進行綜述。
與其他診斷方法相比，基因診斷具有突出的優點：一是能從基因水平徹底揭示疾病病因及發病機理；二是可進行症狀前診斷，能顯著提早產前診斷的時間；三是取材少，來源廣，微量標本即可進行診斷；四是可快速檢測不易在體外培養（如艾滋病病毒、各種肝炎病毒等）和不能再實驗室安全培養的病原體。因此，基因診斷迅速在臨床診斷領域特別在遺傳病研究領域得到了較為廣泛的應用。 1.基因診斷在臨床的應用 1.1遺傳性疾病的基因診斷：目前已發現的人類遺傳性疾病達數千種之多，分為單基因缺陷造成的遺傳病（包括顯性遺傳、隱性遺傳、X-染色體連鎖遺傳病等）、多基因缺陷導致的復雜因素遺傳病以及染色體數目異常的遺傳病。隨著對多種遺傳病致病基因和突變類型以及許多可用於基因連鎖分析的遺傳標志的澄清，再加上基因診斷方法學的不斷改進和更新，使得基因診斷被廣泛地應用於遺傳病的診斷中。目前遺傳病基因診斷所取得的成績最為顯著和突出。地中海貧血是一種常見的嚴重危害的遺傳性血液病。Drobyshev等用10聚體的寡核苷酸微集晶元，成功檢測β-地中海貧血患者紅細胞中β-珠蛋白基因中的3個突變位點[1]。血友病B是凝血因子Ⅸ基因缺陷引起的一種X染色體連鎖隱性遺傳病，關節腔和肌肉出血是嚴重病例的特徵性表現。目前只能對下列遺傳病進行基因診斷：已知特定基因位點突變或缺失的單基因病；已知與特定突變基因突變處於連鎖不平衡的DNA標記RFLP；檢查癌細胞染色體重排；新生兒死亡一擊基因已被克隆的或有DNA連鎖標記的遺傳性酶病[2]。 1.2腫瘤的基因診斷：腫瘤的形成是遺傳因素與環境因素相互作用的結果。癌基因、抑癌基因及其產物作為腫瘤標志物在腫瘤診斷，檢測腫瘤復發與轉移，判斷療效和預後以及人群普查等方面都有較大的實用價值。通過檢測癌基因、抑癌基因中發生的基因突變有助於腫瘤的早期診斷。抑癌基因p53是人類腫瘤中最常見的突變基因，約50%以上的腫瘤都存在該基因的突變，通過將p53基因外顯子2-11區域內所有突變位點的突變探針以及對應的正常序列探針集成在一塊晶元上，製成p53基因晶元，為腫瘤的早期診斷、分類提供一條新途徑。SPLUNCL蛋白、p16基因、p27基因等可以作為鼻咽癌的診斷標志物，用於鼻咽癌的早期診斷[3]。 1.3感染性疾病的基因診斷：採用形態學、生物化學貨血清學診斷細菌、病毒、寄生蟲和真菌等感染性疾病，有時存在靈敏度低、特異性差及速度慢等不足之處，基因診斷技術可以克服這些不足，它既能檢出正在生長的病原體，也能檢出潛伏的病原體；既能確定既往感染，也能確定現行感染。 1.4法醫學鑒定中的基因診斷：主要是針對人類DNA遺傳差異進行個體識別和親子鑒定。其中最常用的基因診斷技術是DNA指紋技術、擴增片段長度多態性分析技術以及檢測基因組中短串聯重復序列遺傳特徵的PCR-STR技術和檢測線粒體DNA的PCR-mtDNA技術。 疾病易感性的基因診斷：基因診斷在判斷個體對某種重大疾病的易感性方面起著重要作用。如人類白細胞抗原復合體的多態性與一些疾病的遺傳易感性有關。 1.5器官移植組織配型中的基因診斷：器官移植的主要難題時如何解決機體對移植物的排斥反應。基因診斷技術能夠分析和顯示基因型，更好地完成組織配型，從而有利於提高器官移植的成功率[4]。 1.6葯物篩選和葯物開發中的基因診斷：由於晶元技術具有高通量、規模、行性等特點，可以進行新葯的篩選，尤其在對中葯成分的真偽鑒定及有效成分的篩選、理學研究、化學葯物的合成等方面具有重要的葯化作用。且用基因晶元作大規模的篩選研究可以省略大量的動物實驗，縮短葯物篩選所用時間。 1.7胚胎植入前遺傳學診斷（PGD）：GPD是體外獲取卵子或植入前胚胎，經極體或卵裂球活檢，檢測胚胎的染色體和基因，將無病胚胎植入母體子宮，以獲取正常子代的技術，是一項實現診斷時機前移、避免選擇性流產、可應用於不育患者並能達到源頭阻斷遺傳病傳遞的積極優生技術。目前在我國，該項目開展十分有限，總體處於起步階段。使用到的技術包括單個卵裂球熒光原位雜交、多色/多重FISH等基於單細胞的染色體分析技術；單細胞巢式/多重巢式PCR等基於單細胞的基因診斷技術；全基因擴增技術等[5] 。 2.基因診斷在臨床應用存在的問題 2.1基因診斷中的倫理問題：目前使用基因診斷方法所測得的結果是否可靠？被診斷為基因缺陷陽性的人如何得到法律保障，使他們不受人壽保險、招聘單位和社會的歧視？等等，目前推廣使用基因診斷方法是否合適還值得商榷。某些遺傳疾病通過基因診斷技術雖然可以明確病因，但是，若不能給予有效治療，這種基因診斷對患者自身的生活將可能意味著負擔和麻煩。基因診斷可能導致新的種族歧視並最終使納粹的人種改良企圖死灰復燃[6]。 2.2基因診斷技術的標准化問題：基因診斷技術的發展歷史較短，有的問世只有數年，最多也就20餘年，故目前尚缺乏標准化的操作規程和質量認證體系，各研究機構之間、各醫療機構的實驗室之間尚存在方法不統一，質量難保證的問題[7] 。 綜上所述，基因診斷與傳統方法相比，具有更靈敏、准確、快捷的特點，在臨床應用中具有其他診斷方法不可替代的地位，其未來的發展方向是發揮其在疾病預測、預防和個體化治療中的作用；同時必須關注基因診斷在醫學倫理和生物安全問題，並加強基因診斷技術的質量控制。
基因診斷方法與傳統的診斷方法相比，有著顯著的優越性，它以基因的結構異常或表達異常為切入點，而不是從疾病的表型開始，因此往往在疾病出現之前就可作出診斷，為疾病的預防和早期及時治療贏得了時間。另外，遺傳病基因變異在全身各處細胞中均能一致體現，診斷取材極為方便，血液細胞及羊水脫落細胞等均可作為診斷材料，而不需要對某一特殊的組織或器官進行檢測。由於以上這些優點，基因診斷從發展伊始就受到了人們的高度重視和普遍歡迎，已應用於許多臨床疾病的診斷。
1 基因診斷在感染性疾病中的應用
基因診斷具有高度的敏感性和特異性，且簡便、快捷，因此在病毒、細菌、支原體、衣原體、立克次體及寄生蟲感染診斷中得到了廣泛應用。（1）人乳頭瘤病毒的檢測:HPV（雙鏈DNA病毒）難以用傳統病毒培養和血清學技術檢測，用核酸雜交、PCR等基因診斷方法則可迅速准確地檢出HPV感染並同時進行分型。（2）肝炎病毒的檢測:HBV（乙型肝炎病毒）的血清學檢測方法已廣泛地應用於臨床，但其測定的只是病毒的抗原成分和機體對HBV抗原的反應，基因診斷則可直接檢測病毒本身，有其獨特的優越性。首先，它高度敏感，可在血清學方法陽性之前就獲得診斷，這在獻血員的篩選中尤為重要，基因診斷方法可將HBV、HCV（丙型肝炎病毒）、HIV（人類免疫缺陷病毒）的窗口期分別由血清學方法60、70、40天縮短到49、11和15天，在防止輸血後肝炎的發生中有著重大的意義。其次，基因診斷可對患者血中的病原體定量檢測，對臨床評價抗病毒治療效果，指導用葯，明確病毒復制狀態及傳染性有重要價值。如我科引進的定量PCR儀，應用實時在線檢測反應管中的熒光信號變化進行病原體DNA的定量，結果更為准確可靠，產物檢測始終在密閉狀態下進行，有效地解決了產物污染這一難題。基因診斷還可檢出病毒變異或因機體免疫狀態異常等原因不能測出相應抗原和抗體的病毒感染。（3）結核桿菌的檢測:結核病是長期以來嚴重威脅人類，特別是發展中國家人民生命健康的常見病，傳統的實驗室診斷依賴痰塗片鏡檢和結核桿菌的培養與鑒定，但陽性率不高，所需時間長。目前應用PCR技術建立診斷方法，敏感度可達到少至100個細菌的水平，且應用針對在結核分枝桿菌中拷貝存在的特異性重復序列引物，既使菌株發生變異，也能准確檢出。（4）基因診斷尚可用於HIV、人類巨細胞病毒（HCMV）、EB病毒、淋病奈瑟氏菌、幽門螺桿菌、腦膜炎奈瑟氏菌、螺旋體及瘧原蟲、弓形蟲等的檢測，無不具有靈敏、特異，能反應現行感染的優點 ［1］ 。
2 基因診斷在遺傳病中的應用 ［2］
基因診斷本身是在分子遺傳學的基礎上發展起來的，在遺傳病的診斷方面成績最為突出，也最有發展前途，對許多已明確致病基因及其突變類型的遺傳病診斷效果良好。即使不明確致病基因，也可利用遺傳標志進行連鎖分析來 診斷某些遺傳病。現在已實現基因診斷的遺傳病已不下百種，這里僅舉幾例加以說明。（1）血紅蛋白病的基因診斷:大多數α地中海貧血是由於α珠蛋白基因缺失所致，應用DNA限制性內切酶酶譜分析法，或用PCR檢測α珠蛋白基因有無缺失及其mRNA水平的方法進行診斷。（2）苯丙酮尿症的診斷:苯丙酮尿症是一種常見的常染色體隱性遺傳病，其病因的分子基礎是苯丙氨酸羥化酶基因點突變，可針對突變的類型應用PCR方法與RFLP（限製片段長度的多態性分析）聯合檢測。（3）杜氏肌營養不良症:約65%的杜氏肌營養不良症患者有X染色體Xp 21.22-21.3 區抗肌萎縮蛋白基因內部DNA片段的缺失和重復，由此導致移碼突變，用針對Xp 21 區各不同部分的多種DNA探針，內切酶酶譜分析，多重PCR等方法均可診斷出抗肌萎縮蛋白基因的異常。
3 基因診斷在腫瘤學中的應用
腫瘤是一類多基因病，其發展過程復雜，臨床表現多樣，涉及到多個基因的變化並與多種因素有關，因而相對於感染性疾病及單基因遺傳病來說，腫瘤的基因診斷難度更大得多。但腫瘤的發生和發展從根本上離不開基因的變化 ，所以基因診斷在腫瘤疾病中也會有廣闊的前景。其重要表現有以下幾方面。（1）腫瘤的早期診斷及鑒別診斷。（2）腫瘤的分級、分期及預後的判斷。（3）微小病灶、轉移灶及血中殘留癌細胞的識別檢測。（4）腫瘤治療效果的評價。另外檢查癌基因的變化不但有助於對腫瘤的診斷和預後，在判斷手術中腫瘤切除是否徹底、有無周圍淋巴結轉移方面也很有優勢。在白血病診斷方面，PCR陽性診斷結果可比傳統的細胞學方法及臨床症狀出現早5～8個月，可檢出1×10 6 個有核細胞中的一個白血病細胞，在白血病的早期診斷、早期治療及臨床化療後殘留白血病的監測方面有著其它方法無可比擬的特異性和敏感性。基因診斷不是萬能的，它只是現代檢驗醫學的非常重要、非常有前景的一種手段。縱觀目前基因診斷的臨床應用現狀，除了病原體的PCR檢測得到了一定程度的應用外，其它領域的應用非常有限，即使在條件較好的三級甲等醫院開展的項目也不多。