基因检测的方法有哪些:按样本与技术区分

基因检测的方法有哪些,主流分为测序法、基因芯片法、荧光定量PCR法、核酸质谱法、毛细管电泳法五类,测序法适合大面积位点筛查与未知变异查找,基因芯片法适合固定位点批量检测,荧光定量PCR法多用于少数已知突变快速验证,核酸质谱法适合中等数量位点的高通量分型,毛细管电泳法常用于短片段、重复序列类检测;口腔拭子、外周静脉血是最常用样本,羊水、绒毛样本仅限产前诊断场景,外周血游离DNA检测仅适合无创产前、肿瘤伴随筛查,不能用来做全基因组变异全面分析,健康人群普通风险筛查优先选芯片或靶向测序,单基因病家系确诊优先选长读长或全外显子测序。

基因检测的测序类方法

Sanger测序是第一代测序技术,读取长度较长,单份反应成本偏高,单次只适合检查少量基因片段,一般用来复核其他检测检出的可疑变异,不适合大范围基因筛查,它的结果判读稳定性较好,临床实验室经常把它当作验证手段。靶向测序会提前选定一批目标基因区域,只对这些区域读取序列,数据量更小,周期更短,遗传病panel、肿瘤热点基因检测大多采用这个方案,捕获设计的好坏会直接影响检出能力。全外显子测序覆盖全部编码蛋白的基因区域,能发现编码区里的未知致病突变,适合病因不明的疑似单基因病患者,它无法覆盖内含子、启动子等非编码区域。全基因组测序读取整套基因组序列,覆盖范围最完整,数据体量巨大,分析成本较高,多用于科研和疑难病例的深度诊断。长读长测序可以解析复杂重复序列、结构变异,这类变异在短读长测序中容易漏检,适合脆性X综合征、亨廷顿舞蹈症这类和重复扩增相关的疾病。

基因检测的芯片与扩增类方法

基因芯片,也叫SNP芯片,提前在芯片上固定已知序列探针,和样本核酸杂交后读取信号,一次性检测几千到几十万固定位点,位点是预先选定好的,不能发现探针以外的新变异,消费级祖源、药物代谢位点、染色体微缺失微重复筛查常使用这个方法。荧光定量PCR,也就是qPCR,依靠荧光信号追踪扩增过程,只针对少数已知突变位点设计引物,操作简单,出结果速度快,多用于已知突变的家系验证、病原体基因检测、少数热点突变快速初筛,位点数量上限很低。数字PCR属于PCR的升级形式,把样本分散成大量微小反应单元,定量精度更高,适合检测样本里占比很低的突变,比如血浆里的肿瘤微量突变,对样本中野生型背景干扰耐受度更好。

基因检测的其他分型方法

核酸质谱依托核酸片段分子量差异区分基因型,一次可以同时处理几十到几百个位点,通量介于芯片和qPCR之间,成本控制比较均衡,药物基因多态性、群体大规模队列分型项目使用较多。毛细管电泳依靠核酸片段长度差异分离样本,适合短串联重复序列、扩增片段长度分析,亲子鉴定STR分型、三核苷酸重复扩增检测是它的典型应用场景,很难识别单碱基微小变异。

检测方法可查变异类型通量典型用途
Sanger测序点突变、小插入缺失低变异复核
基因芯片SNP、已知微缺失重复中高祖源、染色体筛查
靶向测序点突变、小结构变异中遗传病panel、肿瘤基因
核酸质谱SNP、已知点突变中药物基因分型
毛细管电泳片段长度、重复序列低STR亲子鉴定

产前诊断里绒毛穿刺取样只在孕早期开展,羊水穿刺取样集中在孕中期,这两类样本属于侵入性取样,存在较低的流产风险,无创产前游离DNA检测依靠母体外周血,取样损伤风险较低,但它属于筛查项目,不能替代产前诊断确诊结果。

送检样本质量会直接影响检测成功率,口腔拭子样本容易混进食物残渣、外来微生物,采样前半小时不要进食、喝水、刷牙,静脉血样本需要用EDTA抗凝管采集,采集后常温放置时间不宜超过72小时。

选方法看需求。

只需要确认家里已经找到的致病突变,直接选Sanger测序或者数字PCR。想要一次性排查几十上百个和遗传病相关的基因,靶向测序是性价比更高的选择。不清楚致病方向,多名家属患病且找不到病因,优先全外显子测序。只想看祖源、常见药物代谢位点,基因芯片足够满足需求。

国家卫生健康委2022年印发的《遗传病基因检测技术临床应用管理规范》,对临床基因检测项目的送检指征、报告解读、实验室质控划定了执行框架,消费级基因检测不在这份规范的临床监管覆盖范围内,不能直接当作疾病诊断依据。

肿瘤组织基因检测优先取新鲜手术组织,石蜡包埋切片样本DNA会出现降解,降解程度偏高时,测序检出率会明显下降,这类样本送检前需要病理评估肿瘤细胞占比,肿瘤细胞占比低于百分之二十的样本,很多检测平台会拒收或者提示结果可信度下降。

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