【佳學(xué)基因檢測(cè)】腫瘤基因檢測(cè)中的下一代測(cè)序（NGS)全基因組基因檢測(cè)（WGS)

腫瘤基因檢測(cè)導(dǎo)讀：

佳學(xué)基因腫瘤基因檢測(cè)總結(jié)了各種基因組分析平臺(tái)（DNA芯片，針對(duì)100種基因的目標(biāo)測(cè)序，WES，RNA-Seq和WGS）可檢測(cè)的突變及其正確性與敏感性。WES分析通過(guò)液體雜交，微陣列捕獲或PCR擴(kuò)增捕獲大約占人類基因組1% - 2%的容量約為50 Mb的主要編碼蛋白的外顯子，并通常對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行大約100倍的測(cè)序深度，這比測(cè)序深度為30倍的WGS更正確，因?yàn)镹GS檢測(cè)突變的正確性和靈敏度主要取決于測(cè)序深度。然而，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)有一些捕獲偏差，例如，檢測(cè)復(fù)雜或重復(fù)的基因區(qū)域以及非目標(biāo)區(qū)域存在困難。另一方面，WGS在技術(shù)上比較簡(jiǎn)單。腫瘤患者的DNA分子采用物理技術(shù)進(jìn)行剪切，并產(chǎn)生具有特定長(zhǎng)度的隨機(jī)斷裂片段。腫瘤全基因組基因檢測(cè)通常對(duì)患者的全部基因組中的癌癥基因序和正?；蚪M的健康基因組進(jìn)行30-50倍的測(cè)序深度全測(cè)序，每個(gè)樣本產(chǎn)生90-150 Gb的數(shù)據(jù)，覆蓋整個(gè)人類基因組序列的99%。常見(jiàn)的NGS技術(shù)讀取一個(gè)500-600 bp DNA片段的兩端的100-150 bp，但NGS的WGS仍然依賴于PCR，有PCR偏差，使得GC富集或AT富集區(qū)域難以測(cè)序。腫瘤基因檢測(cè)基因解碼賊近推出了PCR免疫測(cè)序方案，該方案顯示出較少的GC偏差，比PCR實(shí)驗(yàn)方案更全面，盡管數(shù)微克 DNA以制備測(cè)序文庫(kù)。當(dāng)前第二代NGS技術(shù)（Illumina SBS技術(shù)）對(duì)腫瘤瘤檢測(cè)正確度與全面性進(jìn)行影響響的一相因素是其短讀長(zhǎng)（100-250 bp）。佳學(xué)基因解碼分析表明約50%的3 Gb人類基因組被其50%的重復(fù)區(qū)域和假基因占據(jù)。在測(cè)序后的生物信息分析過(guò)程，部分基因檢測(cè)機(jī)構(gòu)所采用的測(cè)序技術(shù)獲得的短序列需要與人體基因組的標(biāo)準(zhǔn)或者參照序列進(jìn)行比對(duì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)難以避免的比對(duì)錯(cuò)誤。導(dǎo)致腫瘤突變序列檢出錯(cuò)誤。腫瘤基因解碼中的測(cè)序技術(shù)系列中的PacBio SMART單分子測(cè)序和納米孔測(cè)序等第三代NGS技術(shù)可以產(chǎn)生10 kb及以上的讀取，沒(méi)有PCR偏差，促進(jìn)了人類WGS全基因組腫瘤基因檢測(cè)的分析檢測(cè)技術(shù)。然而，這些長(zhǎng)讀長(zhǎng)腫瘤基因檢測(cè)技術(shù)在每次DNA序列的讀取過(guò)程中都會(huì)有較高的錯(cuò)誤率（5%及以上），而且基因解碼所采用的長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)以獲取腫瘤全基因組測(cè)序結(jié)果相對(duì)于許多基因檢測(cè)機(jī)構(gòu)、患者和臨床醫(yī)生來(lái)說(shuō)，仍然過(guò)于昂貴。

在腫瘤基因檢測(cè)中，為什么要增加基因測(cè)序的范圍？

在腫瘤基因檢測(cè)中，增加基因測(cè)序的范圍有以下幾個(gè)原因：

1. 發(fā)現(xiàn)新的致病基因：隨著科學(xué)研究的不斷進(jìn)展，新的致病基因不斷被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)增加基因測(cè)序的范圍，可以發(fā)現(xiàn)更多與腫瘤相關(guān)的致病基因，從而提高腫瘤的診斷和治療正確性。

2. 提高檢測(cè)靈敏度：腫瘤是一種高度異質(zhì)性的疾病，不同腫瘤細(xì)胞中可能存在不同的致病基因變異。通過(guò)增加基因測(cè)序的范圍，可以更全面地檢測(cè)腫瘤細(xì)胞中的基因變異，提高檢測(cè)的靈敏度，減少漏診和誤診的風(fēng)險(xiǎn)。

3. 個(gè)體化治療：腫瘤基因檢測(cè)的目的之一是為了個(gè)體化治療。通過(guò)增加基因測(cè)序的范圍，可以獲得更多關(guān)于腫瘤細(xì)胞的遺傳信息，從而為患者提供更正確的個(gè)體化治療方案。例如，可以根據(jù)基因變異的類型選擇特定的靶向治療藥物，提高治療效果。

4. 科學(xué)研究的需要：增加基因測(cè)序的范圍可以為科學(xué)研究提供更多的數(shù)據(jù)和資源。通過(guò)對(duì)更多基因的測(cè)序，可以深入研究腫瘤的發(fā)生機(jī)制、基因變異的影響以及新的治療靶點(diǎn)，為腫瘤的治療提供更為有效的方案。
 

腫瘤檢測(cè)中的長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)和短讀長(zhǎng)技術(shù)分別有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)和短讀長(zhǎng)技術(shù)是在腫瘤檢測(cè)中常用的兩種測(cè)序技術(shù)。

長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)（Long-read sequencing）：

優(yōu)點(diǎn)：

1. 能夠讀取較長(zhǎng)的DNA序列，通常可以讀取數(shù)千到數(shù)萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)。

2. 可以檢測(cè)到較大的結(jié)構(gòu)變異，如基因重排、插入、缺失等。

3. 適用于復(fù)雜基因組的測(cè)序，如人類基因組。

4. 可以提供更正確的序列重建和基因組裝。

缺點(diǎn)：

1. 測(cè)序成本較高，通常比短讀長(zhǎng)技術(shù)更昂貴。

2. 測(cè)序過(guò)程較為復(fù)雜，需要更多的樣本處理和數(shù)據(jù)分析。

3. 測(cè)序錯(cuò)誤率較高，可能導(dǎo)致較多的測(cè)序錯(cuò)誤。

短讀長(zhǎng)技術(shù)（Short-read sequencing）：

優(yōu)點(diǎn)：

1. 測(cè)序成本較低，通常比長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)更經(jīng)濟(jì)。

2. 測(cè)序過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，樣本處理和數(shù)據(jù)分析較為方便。

3. 測(cè)序錯(cuò)誤率較低，通常比長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)更正確。

缺點(diǎn)：

1. 讀取的DNA序列較短，通常只能讀取幾十到幾百個(gè)堿基對(duì)。

2. 對(duì)于復(fù)雜基因組的測(cè)序和結(jié)構(gòu)變異的檢測(cè)能力較弱。

3. 在序列重建和基因組裝方面可能存在一定的困難。

綜上所述，長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)適用于復(fù)雜基因組和結(jié)構(gòu)變異的檢測(cè)，但成本高且測(cè)序錯(cuò)誤率較高；短讀長(zhǎng)技術(shù)成本低、正確性高。
 

腫瘤基因解碼基因檢測(cè)為什么選擇長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)？

選擇長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)進(jìn)行腫瘤基因解碼基因檢測(cè)有以下幾個(gè)原因：

1. 能夠檢測(cè)到更多的基因變異：長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)可以讀取更長(zhǎng)的DNA序列，從而能夠檢測(cè)到更多的基因變異，包括點(diǎn)突變、插入缺失、基因重排等。

2. 提高檢測(cè)正確性：長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)具有較高的正確性，可以減少測(cè)序錯(cuò)誤率，從而提高基因檢測(cè)的正確性。

3. 識(shí)別復(fù)雜基因變異：腫瘤基因中存在一些復(fù)雜的基因變異，如基因融合、基因剪接等，長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)可以更好地識(shí)別和解析這些復(fù)雜的基因變異。

4. 提供更全面的基因信息：長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)可以提供更全面的基因信息，包括基因的外顯子、內(nèi)含子、啟動(dòng)子等區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)，從而能夠更全面地了解腫瘤基因的變異情況。

綜上所述，選擇長(zhǎng)讀長(zhǎng)基因測(cè)序技術(shù)進(jìn)行腫瘤基因解碼基因檢測(cè)可以提高檢測(cè)的靈敏性、正確性和全面性，從而更好地指導(dǎo)腫瘤的診斷和治療。