有勁的基因資訊

作者：沈淑華/有勁生物科技

癌症發生的真正原因一直未有明確答案，因此癌症研究向來是生醫學界的熱門話題。近幾年科學界大量投入「基因體」研究，進而發現「基因突變或缺陷」有可能是癌症發生的關鍵。基因是主宰體內細胞生長的基礎，一旦基因發生問題，導致細胞異常增生累積，就有可能形成腫瘤。

目前醫療上可以協助判斷身體硬塊或異物是否為惡性腫瘤的方式，從第一步的抽血檢查腫瘤指標是否偏高，照超音波(Sonography)、電腦斷層(CT/CAT, Computerized Axial Tomography)、核磁共振攝影（MRI, Nuclear Magnetic Resonance Imaging），到最後的病理診斷都是不可或缺的。但若要進一步了解是否有基因變異，則須依賴傳統病理診斷中的某些方法如：

• ●突變擴增阻滯系統(amplification refractory mutation system; ARMS)
• ●免疫組織化學染色法(immunohistochemistry; IHC)
• ●螢光原位雜合技術(Fluorescence in situ hybridization; FISH)

這些方法都是目前在癌症診斷時常常被使用的工具，各有優點但也各有診斷上的限制，因此學界也開始將在其他診斷上靈敏度(sensitivity)與特異性(specificity)皆獲好評的目標次世代定序（Targeted Next Generation Sequencing, Targeted NGS）拿來嘗試應用在癌症診斷上。

為了確認Targeted NGS在癌症診斷上的可行性，今年10月臨床癌症研究期刊出版的一篇論文¹中，作者們設計了一連串實驗來驗證Targeted NGS協助診斷的效能（靈敏度與特異性）是否可與上述三種傳統病理診斷相比擬。

針對Targeted NGS與上述第一項傳統病理診斷技術（ARMS）的比較，論文作者們先收集了使用ARMS技術獲得診斷結果的34個福爾馬林固定石蠟包埋(Formalin-fixed and paraffin-embedded; FFPE)檢體──其中包括17個肺癌、13個大腸直腸癌與4個黑色素瘤；這些檢體共有12的突變點分別坐落在4個致癌基因(oncogenes)上。接著，將Targeted NGS的診斷結果拿來進行比對並確認一致(圖一a)。為進一步檢測ARMS與Targeted NGS兩者的檢測效率，作者們另外收集了56個肺腺癌與41個大腸直腸癌FFPE來比較(圖一b、c)，確認兩種方法所診斷出來的突變熱點(hotspot mutation sites)與位置，也都相符。

圖一、Targeted NGS與ARMS的診斷結果比較範例

圖片來源：Figure 3, Su D, et al. J Exp Clin Cancer Res. 2017 Sep 7; 36(1):121.

Targeted NGS也拿來跟乳癌種類中偵測HER2陽性常用的IHC及FISH診斷方式作了比較。作者們將其中14個臨床檢體分別都進行了FISH與Targeted NGS診斷 (圖二a)，另15個臨床檢體則分別進行IHC與Targeted NGS診斷(圖二b)，以確認Targeted NGS應用在偵測拷貝數變異(copy number variations, CNVs)時的靈敏度。

圖二、Targeted NGS與IHC及FISH診斷的比較範例

圖片來源：Figure 5, Su D, et al. J Exp Clin Cancer Res. 2017 Sep 7; 36(1):121.

由以上圖二a得知這14個臨床檢體皆得到HER2陽性的偵測結果，但圖二b的IHC與Targeted NGS兩種診斷結果，15個臨床檢體中只有一個不相同，該結果不一的樣品3D-B01再進一步使用FISH進行驗證，結果與Targeted NGS相符(Fig.5c)；此證明Targeted NGS的靈敏度和其他兩種方法可算是不相上下。

以上實驗顯示，Targeted NGS對於癌症分子診斷確實有一定的靈敏度，但由於Targeted NGS目前仍非正式診斷工具，僅為參考與篩檢之用，要升級為診斷工具需要更多的實驗數據來驗證。另一方面，在癌症診斷的應用上，Targeted NGS與ARMS、IHC與FISH相較之下，有費時較多且價格偏高等疑慮，未來若能改善這些問題，成為臨床診斷工具的機會就更大了。

參考文獻

Su D, et al. High performance of targeted next generation sequencing on variance detection in clinical tumor specimens in comparison with current conventional methods. J Exp Clin Cancer Res. 2017 Sep 7;36(1):121.