临床分子诊断技术由PCR到NGS,为临床医师和受检者提供了更多选择。根据临床诊断和检测需求选择合适的检测平台,将有助于减少检测费用,以及更快地获得基因检测结果。临床常用基因检测技术平台的特点以及适用项目,下文为您一一介绍。
# 实时荧光定量PCR
即qPCR(quantitative real-time PCR)
基本原理
在PCR反应过程中,每经过一个循环,PCR产物量增加,相应的荧光信号强度也跟着增加,此时收集一个荧光强度信号。经过若干个循环后,可以得到一条以循环数(cycle threshold,CT)为横坐标和荧光强度(△Rn)变化为纵坐标的“S”形荧光扩增曲线。
优势
检测周期短,费用较低。
不足
通量较低(检测位点数少),部分疾病类型无法检测。
常用检测项目
肿瘤驱动基因检测(EGFR、EML4-ALK、ROS1、KRAS、NRAS、BRAF)。
# 一代测序
经典的Sanger测序技术,也是测序界金标准
基本原理
核酸模板在核酸聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸存在条件下复制或转录时,如果在四管反应系统中分别按比例引入四种双脱氧核苷酸,只要双脱氧核苷酸掺入链端,该链就停止延长,链端掺入单脱氧核苷酸的片段可继续延长。如此每管反应体系中便合成以共同引物为5'端,以双脱氧核苷酸为3'端的一系列长度不等的核酸片段。反应终止后,分四个泳道进行电泳,以分离长短不一的核酸片段(长度相邻者仅差一个核苷酸),根据片段3'端的双脱氧核苷酸,便可依次阅读合成片段的核苷酸排列顺序。
优势
检测周期较短,单次检测费用较低,准确率高,通量适中(可一次性完成多个疾病高发位点的检测)。
不足
不适用于较多(超过100)位点项目的检测。
常用检测项目
心脑血管项目用药(如华法林、氯吡格雷、降压降脂药物)指导、NGS检出位点的验证(有突变频率要求)。
# 二代测序
NGS(Next Generation Sequencing),也称下一代测序技术
基本原理(以Illumina测序平台为例)
基于边合成边测序技术(Sequencing-By-Synthesis,SBS)的新型测序技术,通过单分子阵列实现在小型芯片(FlowCell)上进行桥式PCR反应,然后使用可逆阻断技术实现每次只合成一个碱基,再利用相应的激光激发荧光基团,捕获激发光,从而读取碱基信息。
优势
通量高(可一次性完成200以上位点的检测),准确性较高。
不足
流程较复杂导致检测周期较长,费用相对较高。
常用检测项目
WES、转录组、肿瘤靶向用药、化疗药物指导、肿瘤预后监测以及肿瘤遗传风险评估。
总 结
不同基因检测技术平台由于其检测原理不同,在临床应用上具有不同的适用范围,通过结合临床诊断结果和检测需求选择合适的检测项目及检测平台,可以更好为临床提供高效满意的基因检测服务。