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專題報導

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為什麼要做基因定序?
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何謂基因定序?

在細胞核裡的遺傳物質,就像程式碼決定程式的功能一樣,設定了生物的外觀、功能以及傾向。而人類的DNA若以字母書寫下來,約會有30億個字母長,組成約6萬個基因,包含了2萬個會製造蛋白質的基因。

全基因體定序(whole genome sequencing)便是將細胞核裡的DNA攤開來,抄寫成一部密密麻麻的天書。電腦軟體會將受檢者的定序資料,與參考基因組(reference genome)對照後找出不同處(或稱為變異variant),分析人員會進而比對這樣的不同是否與受檢者的臨床表現相符,以確認變異的致病性。全外顯子定序(whole exome sequencing)則只分析會編碼成蛋白質的部分,而單基因定序(single gene sequencing)則只分析單一基因的序列。

找到致病基因的益處

對於難以解釋、不知如何治療的病症,若能找到受檢者致病的基因變異,便有機會了解致病機轉,主要好處有三:

  1. 精準化醫療:有些疾病會有特定的治療方式,了解致病機轉,才能對症下藥。在急重難症的應用數據,可以用2019年的文獻說明,臺大醫院基因醫學部過去的經驗,約有一半的個案(40位病童中的21位)能藉由一家三口全外顯子定序(同時分析患者及雙親的外顯子DNA序列)找到致病原因,而在這些人之中,又有一半(21位中的10位)能找到特殊的治療方式。另外以苯酮尿症(phenylketonuria)為例,此症患者因代謝苯丙胺酸的能力先天缺陷,有毒物質在體內堆積,長久下來將造成漸進且不可回復的神經傷害。此症可粗分為飲食型及藥物型,飲食型需嚴格管控飲食中苯丙胺酸的量,而藥物型大多只需服用特定藥物即可。兩種類型的血漿苯丙胺酸都會升高,但致病機轉及治療方式卻南轅北轍,而代謝檢驗及基因檢測,能協助我們鑑別疾病的類型,以提供更精確的治療。
  2. 預測疾病進程:能參考過去文獻,了解其他擁有類似基因變異的人,除了已知的臨床表現以外,還有什麼症狀、徵候,可能在現在或未來發生。
  3. 進行遺傳諮詢在患者的致病基因變異找到之後,可依照遺傳模式,推測哪些親屬可能帶有同樣基因變異,有潛在健康風險,須安排基因檢驗或其他檢查;另外,若父母希望避免再懷上患有同樣疾病的孩子,也可和醫師詢問討論下一胎的產前檢測方式。

基因檢測結果的灰色地帶

在判讀定序資料時,可能發現明確致病的變異、明確不致病的變異,以及未知臨床意義的變異。

就像在判讀DNA這本天書時,可能會發現,「臺大醫院」寫成「臺『太』醫院」,DNA的意義完全改變;若是「臺」寫成「台」,則意義不變,並不改變基因功能。然而,更常見的狀況是,以現有知識尚無法理解意義的變異。如遇到這種狀況,建議可每半年至一年回診,再以更新的資料庫重新分析。

偶然發現(incidental finding)

基因定序時可能會發現和目標疾病表現無關的基因變異。除非該變異相關疾病是致命性的、在症狀出現前無法診斷,而且病程可以預防或治療,否則目前此結果不會出現在報告上。另外,如果未來出現了新的症狀,懷疑其他遺傳疾病,也可以回診與您的醫師討論,是否需要重新分析。

結語

綜上所述,在基因定序找到致病基因變異後,對患者而言,能協助釐清疾病原因,以及時給予相對應治療,並預測疾病走向;對家族而言,可進一步尋找有風險的家屬,或對下一胎的計畫做諮詢。臺大醫院(總院及分院)的基因醫學部/小兒遺傳科門診有提供相關遺傳檢驗(本院提供全外顯子定序、一家三口全外顯子定序,以及全基因體定序等項目,亦可針對單一基因遺傳疾病做檢驗)。有相關需求的民眾可至門診接受遺傳諮詢,並與醫師討論是否安排檢驗。

新竹臺大分院小兒部小兒遺傳科主治醫師 賴建亦
臺大醫院基因醫學部主治醫師 李妮鍾

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