文／長新生醫  品保部  經理  張其皓

無論是中國人所講的生辰八字，還是西方人所探討的星座運勢，人類自古以來一直利用了每個人專屬的“密碼”來預測人這一生的“生、老、病、死”。每個人除了有專屬的名字、出生年月日時外，所帶的“基因”也是因人而異，皆不相同。透過基因的檢測，我們將可預測未來可能罹病的種類及風險。

1953年4月，華生(James Dewey Watson)及克立克(Francis Harry Compton Crick)在自然(Nature)期刊中發表了DNA的雙股螺旋結構，找到的人類的生命密碼，也開啟了分子生物學研究新的里程碑。隨後在1985年，美國科學家提出了人類基因體解碼計畫的構想，1990年由美國政府正式推動，在全球各國頂尖實驗室的合作之下，在2000年完成了人類基因體序列的草圖，也因人類基因體序列定序的完成，使得科學家及臨床醫師們更加緊腳步地找出人類疾病及基因變異的相關性。

在基因的檢測中，最重要的關鍵就是基因的定序技術，以往傳統的基因定序技術費時費工且高成本，隨著次世代基因定序技術(Next Generation Sequence, NGS)的發展及技術逐漸的成熟，大幅地降低了基因定序的工作天及耗費成本，讓愈來愈多的民眾能夠負擔基因檢測的費用，使得基因檢測愈來愈有普及化的趨勢。

 

現行常見的基因檢測項目

人類約有27,000個基因，這些基因可以製造出人體內所有的蛋白質，這些蛋白質負責調控人體內數十萬億顆細胞的生長、分裂、代謝、老化及死亡。當體內細胞的基因產生突變時，則會表現不具功能或異常活化的蛋白質，進而影響到細胞的行為，讓大家聞“癌”色變的腫瘤方面疾病就是這樣產生的，所以說“癌症”是一種基因的疾病一點也不為過。

雖然說目前基因檢測的成本大幅地降低，但在成本考量下，生技公司會在檢測的基因數量及定序次數(深度)取得一個平衡點。一般來說，相同的檢測成本下，檢測的基因數愈多，定序的深度會較淺；反之，檢測的基因數愈少，定序的深度會較深。然而，基因定序深度愈深，定序的結果會愈準確，如何在其中取得平衡，則要看檢測的目的是甚麼。以下就為大家介紹常見的基因檢測項目。

全外顯子基因檢測

人類約有27,000個基因，這些基因中負責表現出具有功能性蛋白質的基因序列稱之為「外顯子」。全外顯子的基因檢測則是利用NGS的技術，將人類基因中「外顯子」的部分定序出來，進一步地與全球的基因資料庫做比對，預測出罹患與基因變異相關疾病(如：遺傳性疾病、癌症、罕見疾病及代謝症候群等)的機率，亦可透過此類型檢測了解自身對藥物代謝的能力，降低未來服用到會導致過敏藥物機率。通常全外顯子基因檢測，因為檢測的基因數多，所以深度不高，但以目前的生物資訊資料庫的比對技術，仍可以有效的預測未來罹患各類疾病的風險。此外，在全球頂尖的科學家努力之下，未來會找出更多與疾病相關的基因，不斷的更新資料庫的資訊，提高未來全外顯子基因檢測的準確度。

癌症基因檢測

在中國醫訊的175期的“對抗癌症，個人化精準醫療開啟新紀元”的文章中有提到，基因檢測是目前對抗癌症非常好的一項武器。我們知道“癌症”就是一群基因突變的細胞所造成的疾病，這些基因的突變使得細胞的生長不受控制，進而侵犯周邊的正常組織，造成體內器官失去它原有的功能，導致病人失去寶貴生命。在生物醫學的研究發展中，已找出了許多與腫瘤細胞形成相關的基因，也因為找到了這些基因，設計出許多的新型的化學治療藥物-“標靶藥物”。透過癌症基因檢測，我們可以掃描與腫瘤生成相關的基因群，進而找出變異的基因，篩選出合適的標靶藥物，提高癌症的治癒率。

癌症基因檢測除了用在治療外，也可以用來偵測體內是否有癌細胞的存在。以往癌症的診斷多是利用影像學的方式(X光、超音波、核磁共振，電腦斷層，正子造影等)來監測腫瘤的位置及大小，往往會因為癌症初期腫瘤組織太小而無法有效地被偵測而錯過黃金治療期。以目前NGS的技術，只需要抽一管5-10ml的血液，就可從血液當中偵測到“循環腫瘤細胞(Circulating Tumor Cell, CTC)”的微量DNA，提早偵測出腫瘤細胞，掌握治療黃金期。

腸道菌基因檢測

在中醫的觀點，腸胃道是人的“第二個大腦”，由此可知腸胃道的健康與全身的健康是息息相關的。目前愈來愈多的研究報告指出，腸道內菌相的分布及比例與許多的疾病，如：代謝症候群(糖尿病、高血脂症、肥胖)、心血管疾病、癌症、過敏及憂鬱症都有高度的相關性。用NGS的技術，可以準確的辨識每個人腸道內腸道菌的種類及菌相分布的比例，提供個人改善其日常生活習慣及飲食的參考。

 

個人化精準醫療時代來臨

個人化精準醫療已儼然是未來醫療的趨勢，中國醫藥大學附設醫院也不遺餘力的發展“精準醫療”，將“精準醫療”做為未來發展的重點項目之一。中國醫藥大學附設醫院自2017年5月起正式成立精準醫學中心及精準醫學中心門診，為台灣第一間將精準醫學用於實際臨床上的頂尖醫學中心，提供國人最先進的醫學診療。

相信未來在全世界科學家的努力之下，基因檢測的費用將會愈來愈低、準確度會愈來愈高、基因資料庫會愈來愈完善，精準的預測疾病將不再是紙上談兵，但伴隨而來的倫理道德問題及在提早預知未來有罹病風險的情況下，如何兼顧受驗者“身”“心”發展的健全，將是未來所要面臨的另一項挑戰。

 

參考資料：

1. 中國附醫 精準醫學中心網站 (http://www.cmuh.cmu.edu.tw/web/dep_excellence.php?depid=99999)
2. Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies. Nature Reviews Genetics volume 17, pages 333–351 (2016)