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二代测序技术在癌症分子生物学研究上的作用
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二代测序技术，也称为高通量测序技术（NGS），它具有通量高、速度快和费用低等特点，分子生物学的发展离不开测序技术的发展，分子生物学服务有助于让科学研究更加简便、快捷。然而由于第二代测序技术还处于起步阶段，且测序费用仍然很昂贵、测序长度也受到限制、信息平台尚未完善等原因，使得该项技术的应用还受到了一定的限制。相信随着测序技术的发展，高通量测序技术将与分子生物学服务一样成为一项常规的生物技术服务。 伴随着分子生物学技术的发展，科学家们对各种生物学现象和疾病例如种类的研究也不再仅仅关注于单个基因或位点的作用，而是全基因组的研究已经逐步被重视和明确。目前我国不少医药研发外包服务机构例如美迪西，提供分子生物学服务，以支持大分子药物，小分子药物、生物制剂、疫苗和生物标记物的筛选与开发及其临床前研究和临床研究。 肿瘤是现代发病率居高不下的疾病，目前对大多数肿瘤疾病的治愈还是很困难，癌症的复发和转移会导致80%以上的患者死亡。NGS在前期预防肿瘤方面可以用于肿瘤基因的变异和筛查。在肿瘤治疗方面，可以通过NGS挖掘与相关肿瘤疾病相关的候选基因，从而发现新的治疗靶点，便于新药的研发与应用。在肿瘤预后方面，NGS可以用于检测肿瘤相关基因表达量的差异变化和治疗肿瘤药物药效的评价。 1、二代测序技术在肺癌研究中的作用 肺癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，已成为肿瘤相关死亡率最高的恶性肿瘤。肺癌最主要的病理类型为腺癌、鳞癌和小细胞癌。随着二代测序技术的发展，对肺癌基因组及转录组变异特征的研究取得了不少进展。肺癌的发生与发展是由基因突变、拷贝数变异、转录组调节和表观遗传调节等多个方面共同调控的，并与吸烟密切相关。 随着近年来高通量二代测序技术的发展，促进了对肺癌分子生物学的研究，然而目前尚缺乏对肺癌发生发展过程的多组学分子机制的研究。未来需要更多的研究来阐明肺癌从单克隆起源演化为具有侵袭性肿瘤的整个过程的分子机制，从而有助于我们寻找更为主动的肺癌治疗方法，阻止肿瘤的发生或在早期阶段阻止肿瘤的发展。 2、高通量测序技术在乳腺癌分子生物学研究中的作用 二代测序技术使我们对乳腺癌分子生物学研究有了进一步认识，具体可以概括为3个方面:识别新的突变基因、了解基因突变过程及机制和探索肿瘤异质性并促进个体化医学发展。显著突变基因的识别在大量的基因突变中只有一小部分使得正常的细胞转化为有症状的癌细胞，这部分突变称为驱动突变。而大部分突变不赋予克隆增长的优势，并不为癌症发展贡献，这些突变被称为“乘客”突变。通过二代测序技术对乳腺癌大量数据的分析已成功区分驱动突变和乘客突变，并确定了显著突变的基因，这些癌症相关基因及其基因结构的改变可能有助于肿瘤的发生。 3、高通量测序技术在胰腺癌分子生物学研究中的作用 胰腺癌是高度恶性的消化系统肿瘤，由于极差的预后及有限的治疗方法，对胰腺癌分子生物学更进一步的了解及研究，可能会明显提高诊断的精确性及治疗的有效性。利用二代测序技术筛选胰腺癌致病基因，研究胰腺癌的发病机制，进而指导胰腺癌的诊断及治疗，有望改进胰腺癌的诊疗现状。近年来,二代测序在胰腺癌的应用中取得巨大进展。随着近年分子生物学和高通量测序技术的发展，在全基因组、转录组、蛋白质组水平筛选胰腺癌分子标记物成为了可能，可有效提高本病的早期诊断率。 NGS是一种高通量的大规模平行测序技术，可同步获得肿瘤患者个体特定样本中数以十亿计的DNA碱基序列信息，是发现已知和未知疾病相关基因变异的高效手段。虽然在单基因遗传病、产前诊断方面已有广泛应用，但NGS用于肿瘤基因检测尚缺乏统一规范和共识。专家指出，我国肿瘤患者数目庞大，基因诊断和检测需求巨大，而实际应用中，因为准入门槛低，缺乏业界公认的指导规范，可能存在检测质量低下，结果准确性差，解读不专业，甚至盲目追求基因检测结果等现象。NGS临床报告对临床治疗决策起引导作用，因此需要基于实验室癌症遗传学、分子生物学、生物信息学及病理学多学科专家对于检验结果共同清晰的认识和解读。 |
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