近幾年來，隨著*醫(yī)療、個(gè)性化治療等觀點(diǎn)的深入人心，醫(yī)學(xué)研究似乎已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代——*醫(yī)療時(shí)代，研究人員嘗試對(duì)根據(jù)病人基因組、生活習(xí)慣、病史等為病人制定個(gè)性化的治療手段。*醫(yī)療近年來的飛速發(fā)展離不開一些新技術(shù)的發(fā)展，其背后的推手之一便是基因測(cè)序技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)通過對(duì)基因組的檢測(cè)，極大地降低了遺傳病發(fā)病率，在疾病的個(gè)性化診療及病情追蹤過程中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著近年來基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展及成本的降低，不少普通民眾也可以使用基因測(cè)序進(jìn)行疾病預(yù)防和診治，為大家?guī)砹藰O大的便利。

那么2016年這項(xiàng)技術(shù)又有什么新的應(yīng)用和發(fā)展呢？本文中小編就對(duì)去年基因測(cè)序方面的進(jìn)展進(jìn)行了匯總，與大家一起學(xué)習(xí)進(jìn)步。

研究方面的進(jìn)展

【1】*大型基因測(cè)序揭示健康老人秘密，或通過基因保護(hù)防止心智功能喪失

對(duì)數(shù)百名健康老年人的基因組進(jìn)行了研究的科學(xué)家說，這些老年人的一個(gè)秘密可能是通過基因保護(hù)防止心智功能的喪失。研究人員在2016年4月21日出版的《細(xì)胞》雜志上報(bào)告了這一研究成果?？茖W(xué)家的這項(xiàng)工作是迄今為止對(duì)長(zhǎng)壽無病人群進(jìn)行的*大規(guī)模的基因組測(cè)序研究。

為了這項(xiàng)研究，美國(guó)加利福尼亞州拉荷亞市斯克利普斯轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所心臟病學(xué)家Eric Topol的女兒Sarah驅(qū)車奔赴南加利福尼亞州的各個(gè)養(yǎng)老院，招募符合上述條件以及沒有服用任何藥物的志愿者。而來自美國(guó)其他各州以及世界其他地方的受試者則是通過口口相傳聽說了這項(xiàng)研究。

研究人員將511名長(zhǎng)壽完美老人的基因組序列與686個(gè)在另一項(xiàng)研究中被測(cè)序并代表了普通人群的基因組序列進(jìn)行了比較?？傮w來說，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，完美老人罹患阿爾茨海默氏癥和冠狀動(dòng)脈心臟病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)更低，但罹患糖尿病和癌癥的遺傳風(fēng)險(xiǎn)與前者大致相同。其中10名長(zhǎng)壽志愿者——在對(duì)照組中則沒有一人——攜帶了一個(gè)名為COL25A1的基因的罕見變異，該基因與在阿爾茨海默氏癥患者大腦中發(fā)現(xiàn)的斑塊有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)并不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是研究人員推測(cè)，這可能只是少量完美老人才具有的。

Topol表示，這些結(jié)果意味著健康的長(zhǎng)壽人群與那些經(jīng)歷了嚴(yán)重的健康問題后幸存下來的老年人在遺傳上是不同的。而其他研究人員則認(rèn)為這一切目前仍無定論。

【2】基因測(cè)序*進(jìn)入太空舞臺(tái)

2016年7月，三名宇航員搭載俄羅斯聯(lián)盟號(hào)宇宙飛船前往國(guó)際空間站，并計(jì)劃在接下來的四個(gè)月中進(jìn)行數(shù)百項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。值得關(guān)注的是，人類將在太空環(huán)境下*完成基因測(cè)序工作。

本次基因測(cè)序工作將由女病毒學(xué)家凱特•魯賓斯（Kate Rubins）博士主導(dǎo)。凱特在斯坦福大學(xué)獲得了生物學(xué)博士學(xué)位，在HIV、天花和埃博拉等致命病毒的基因組研究方面有著很深的造詣。在太空，她將對(duì)來自病毒、大腸桿菌、以及小鼠的樣本進(jìn)行基因測(cè)序。

凱特為這次實(shí)驗(yàn)做了充足的準(zhǔn)備。2009年，她加入了NASA，并在水下完成了大量訓(xùn)練。為了保證在太空中進(jìn)行基因測(cè)序的流程萬無一失，凱特也在失重的飛機(jī)上演練了多次操作步驟。她的努力讓她即將成為在太空進(jìn)行基因測(cè)序的*人。

【3】澳將用基因測(cè)序技術(shù)診斷罕見基因疾病

澳大利亞加文醫(yī)學(xué)研究所在2016年7月27日宣布，全澳罕見病患者現(xiàn)在可以通過全基因測(cè)序技術(shù)獲得更準(zhǔn)確的診斷。澳大利亞也成為繼美國(guó)后第二個(gè)向公眾提供該項(xiàng)測(cè)試的國(guó)家。加文研究所主任、約翰•馬蒂克教授認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)的普及是澳大利亞醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展和疾病診斷的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。他表示：“我們對(duì)整個(gè)基因組了解得越多，就越容易診斷出基因疾病，也可以盡快對(duì)癥下藥?！?/p>

據(jù)了解，澳大利亞許多人出生時(shí)就患有基因疾病，但其中許多疾病都極為罕見，診斷十分困難。全基因測(cè)序技術(shù)的檢測(cè)范圍廣、速度快，且通過簡(jiǎn)單的抽血采樣就能完成。不過，馬蒂克教授強(qiáng)調(diào)，并非所有人都能接受這一測(cè)試。全基因測(cè)序?qū)?yōu)先服務(wù)于那些患有未知基因疾病的患者?；颊咴谶M(jìn)行相關(guān)咨詢后可進(jìn)行抽血采樣，血液樣本將被送往加文研究所進(jìn)行整體測(cè)序。之后，科學(xué)家將分析數(shù)據(jù)確認(rèn)病人患了哪種病?；蚴菙y帶遺傳信息的DNA序列，是控制性狀的基本遺傳單位。DNA測(cè)序是指分析特定DNA片段的堿基序列，也就是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）與鳥嘌呤的（G）排列方式?？焖俚腄NA測(cè)序方法極大地推動(dòng)了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究發(fā)展。

【4】基因測(cè)序解釋RAS基因突變位點(diǎn)對(duì)于轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者復(fù)發(fā)率和生存率的影響

結(jié)腸癌是世界范圍內(nèi)的高發(fā)癌癥，患者在就診時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)或發(fā)展到轉(zhuǎn)移性的階段，*常見于肝或肺。而轉(zhuǎn)移灶切除術(shù)為IV期結(jié)腸癌顯著延長(zhǎng)了患者的生存期，甚至，可以出現(xiàn)長(zhǎng)期治愈的情況，然而不同患者復(fù)發(fā)率和生存率相差極大，醫(yī)生們?nèi)匀粺o法通過現(xiàn)有的知識(shí)來預(yù)測(cè)臨床相關(guān)差異在治療后的結(jié)果，因此對(duì)此進(jìn)行更深一步的探索是十分重要的。

近日，來自美國(guó)密歇根大學(xué)外科學(xué)院和紐約紀(jì)念斯隆凱特林癌癥中心病理學(xué)系的研究人員們通過基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)RAS致癌基因突變位置的不同對(duì)于結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移腫瘤病理特性和轉(zhuǎn)移瘤切除術(shù)后的生存率的影響。本研究中實(shí)驗(yàn)人員隨機(jī)收集了165粒結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移患者肝內(nèi)腫瘤切除術(shù)后的樣本，并對(duì)其DNA進(jìn)行檢測(cè)，研究者們將不同K/NRAS突變位點(diǎn)的病人進(jìn)行分類觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著外顯子突變位點(diǎn)的不同，肝臟轉(zhuǎn)移癌的病理特征和生存率也表現(xiàn)出極大的差異。外顯子2和3中的突變相較于外顯子4 突變導(dǎo)致更多更強(qiáng)大的下游信號(hào)傳導(dǎo)。而觀察先關(guān)患者發(fā)現(xiàn)外顯子2突變的RAS基因?qū)颊哳A(yù)后幾乎沒有影響，外顯子4突變傾向于形成更大的孤立性的轉(zhuǎn)移瘤，可長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無任何病癥，對(duì)身體不造成影響；而外顯子3突變，呈現(xiàn)出更小的，卻數(shù)量更多的轉(zhuǎn)移灶。外顯子4突變的患者復(fù)發(fā)幾率相較于無突變或者其他突變的結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移瘤患者具有明顯延長(zhǎng)的生存期。

本文*作者Timothy L. Frankel指出，此次實(shí)驗(yàn)只考慮了熱點(diǎn)的基因突變，還沒有考慮到存在于結(jié)腸癌中的許多其它突變，也不排除還存在未識(shí)別的與RAS基因突變發(fā)揮協(xié)同作用的其他基因突變。

【5】基因測(cè)序揭示EB病毒多樣性

眾所周知，EB 病毒 (Epstein-Barrvires，EBV ) 對(duì)人體感染率很高，可引起傳染性單核細(xì)胞增多癥 (AIM )，并與某些腫瘤如鼻咽癌的發(fā)生密切相關(guān)。gp350是EBV表達(dá)的包膜糖蛋白，通過與細(xì)胞受體CD21(CR2 )的結(jié)合，使 EBV得以進(jìn)CD21細(xì)胞，并且因?yàn)樵隗w內(nèi)及體外具有廣泛的生物活性而受到關(guān)注。gp350誘導(dǎo)的抗體可以中和病毒的感染活性，因而確定gp350上的抗原性表位至關(guān)重要。關(guān)于gp350生物活性的研究表明，gp350通過影響炎性細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)揮廣泛的調(diào)節(jié)作用，以至有些學(xué)者稱之為免疫調(diào)節(jié)因子。因此進(jìn)一步一對(duì) gp350進(jìn)行深入研究，對(duì)闡明其調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的機(jī)制及發(fā)現(xiàn)新的免疫調(diào)節(jié)因子具有重要意義。

為了更好了解EBV特異性抗體在不同DNA序列的病毒復(fù)制和進(jìn)化中的作用，來自美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員們檢測(cè)了EBV gp350特異性抗體反應(yīng)，并且對(duì)初次感染EBV導(dǎo)致傳染性單核細(xì)胞增多癥的患者的gp350基因進(jìn)行測(cè)序，待六個(gè)月后患者進(jìn)入康復(fù)期時(shí)在進(jìn)行一次基因測(cè)序。研究人員們?cè)谌靠祻?fù)期患者的血清中都檢測(cè)到了EBV gp350特異性抗體，但是在急性發(fā)作期只有71%的患者血清中檢測(cè)到，并且抗體的效價(jià)從急性發(fā)作期到康復(fù)期是明顯升高的。深度基因測(cè)序顯示不同患者間gp350序列的差異，但CR2結(jié)合位點(diǎn)仍然是高度保守性的。通過基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)，gp350特異性中和抗體的表達(dá)水平和活性隨著外周血EBVDNA的表達(dá)水平上調(diào)而上升，從傳染性單核細(xì)胞增多癥的急性發(fā)作期到康復(fù)期gp350核苷酸序列不斷進(jìn)化，越發(fā)多樣性，而抗體的滴度也隨之直接升高。

此項(xiàng)研究主要通過基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)與病毒包膜多樣性密切相關(guān)的是gp350基因序列的多樣性。原發(fā)性外周血病毒載量越高的患者，感染病毒的gp350基因就越加多樣性。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于日后研究更加有效的抗體和研制更加*的疫苗提供了新的思路，具有重大意義。

【6】個(gè)人基因測(cè)序的反面：突變或并不致病

對(duì)于遺傳學(xué)家Heidi Rehm來說，2016年夏季的一個(gè)科學(xué)項(xiàng)目讓她的家庭很快陷入一場(chǎng)醫(yī)療危機(jī)。2016年7月，她為14歲的女兒預(yù)定了DNA測(cè)試，希望找到女兒一顆恒牙未能長(zhǎng)出來的遺傳學(xué)原因。然而，她和女兒卻發(fā)現(xiàn)她們都攜帶了一種與擴(kuò)張性心肌病相關(guān)的基因突變，這種心肌異常會(huì)導(dǎo)致突然死亡，對(duì)成年人尤其嚴(yán)重。

在咨詢一名心臟病專家并調(diào)查她家人的該基因突變（僅發(fā)現(xiàn)于心肌病確診患者）之后，Rehm發(fā)現(xiàn)，這個(gè)突變并不像一開始認(rèn)為的那樣致命。她的故事說明了基因測(cè)序在成為醫(yī)學(xué)保健一個(gè)常規(guī)項(xiàng)目之前，依然有很長(zhǎng)的路要走。因?yàn)榇蠖鄶?shù)與疾病相關(guān)的基因都是在患者及其家人中間被發(fā)現(xiàn)的，遺傳學(xué)家對(duì)突變?nèi)绾卧诓⑽疵黠@發(fā)病的人體內(nèi)發(fā)展并未有準(zhǔn)確的了解?！斑@是目前這一領(lǐng)域的聚光點(diǎn)。”美國(guó)馬薩諸塞州波士頓布萊根婦女醫(yī)院遺傳學(xué)家Robert Green說，“很多人非常擔(dān)心對(duì)外表健康的人進(jìn)行廣泛的基因組測(cè)序可能會(huì)帶來傷害。

產(chǎn)業(yè)方面的進(jìn)展：

【1】基因測(cè)序技術(shù)引發(fā)專利官司

一種價(jià)格低廉、方便攜帶