基因融合通常是由于染色體重排等因素導致的兩個不同基因斷裂后融合到一起，組成新基因的過程。基因融合作為染色體結構變異的一種產物，已被證明和某些癌癥的產生有關，可作為癌癥的起始事件和特定腫瘤分子治療的靶點。

一些重要基因的融合，會導致原基因功能的喪失或得到新蛋白產物，從而引起癌癥的發生。當調控細胞增殖、分化和凋亡的基因發生融合，會直接影響下游信號傳遞途徑，導致細胞增殖能力增強、凋亡障礙，分化障礙等，影響細胞正常的表達，引發癌癥 [1]。

基因融合過程示意圖  (圖片來 https://www.tumorfusions.org/)

當前檢測基因融合的技術主要包括熒光原位雜交、免疫組化和新一代測序等。不同的技術采用不同原理，本專題對腫瘤融合基因檢測的相關技術進行介紹。

1.1  免疫組化

免疫組化（immunohistochemistry, IHC) 又稱免疫細胞化學是將帶顯色劑標記的特異性抗體在組織細胞原位通過抗原抗體反應和組織化學的呈色反應，對相應抗原進行定位、定性、定量測定的一項新技術。它把免疫反應的特異性、組織化學的可見性巧妙地結合起來，借助顯微鏡的顯像和放大作用，在細胞、亞細胞水平檢測各種抗原物質。該技術已成為常規病理診斷的傳統輔助診斷技術，具有簡便、經濟和快速的特點。

免疫組化流程示意圖

1.2  熒光原位雜交

熒光原位雜交技術（Florescence In-Situ Hybridization, FISH) 是一種利用非放射性的熒光信號對原位雜交樣本進行檢測的技術。通過特殊熒光素直接或者間接標記的 DNA 探針與檢測樣本的 DNA 進行原位雜交，在熒光顯微鏡下對熒光信號進行辨別和計數，從而對染色體或基因異常的細胞、組織切片樣本進行檢測和診斷，為各種基因相關疾病的分型、預前和預后提供準確的依據。該方法具有良好的靈敏度、穩定性好、成本低，但是檢測通量較小。

熒光原位雜交技術示意圖

1.3  新一代測序技術

新一代測序技術（Next Generation Sequencing, NGS) 的快速發展也給融合基因檢測提供了全新的思路和解決方案，從而加快了癌癥治療的研究速度。由于腫瘤基因組的復雜性，相比傳統的免疫組化（IHC)，熒光原位雜交（FISH）和反轉錄 - 聚合酶鏈反應（RT-PCR）等方法，利用 NGS 檢測融合基因可以做到一次實驗檢測多個基因，具有通量更高，靈敏度高，獲得的結果更加全面的優勢。

NGS 檢測融合基因主要分為 DNA 和 RNA 兩個層面，根據檢測區域大小又可以分為全基因組 / 全轉錄組和目標區域測序，具體優點和不足如下表所示。DNA 層面檢測出的基因融合，能夠確定在基因組層面發生突變引起的，但是如果沒有 RNA 層面的數據，就無法準確判斷融合后產生的新基因是否能夠表達，或者表達量高低，有條件的可以同時結合 DNA 和 RNA 測序數據來鑒定基因融合，從而獲得更準確、全面的檢測結果 [2]。

基于 NGS 的融合基因檢測方法 [3]

適合臨床檢測的目標區域靶向法檢測基因融合有多種靶向富集的策略 [4]，主要包括雜交捕獲和擴增子捕獲。雜交捕獲法主要是通過雜交步驟與目標區域互補的探針進行基因特異性的富集，而基于擴增子的方法則多依賴于多重 PCR 技術，每個靶點均設計有特異性的引物。

基于 NGS 靶向方法的靶向富集策略

以上便是檢測基因融合的主要方法，盡管高通量測序并不是獨一份可用于基因融合檢測的技術，但是隨著測序技術的不斷發展，測序成本的不斷降低，NGS 的優勢會越來越明顯，特別是在臨床檢測中，可以不斷加入新發現的基因融合標志物，并且在融合基因分析方面的相關軟件更新很快，靈敏度和特異性均有不錯的表現，續篇小編將介紹相關的分析軟件。相信在不久的將來，NGS 檢測基因融合會成為新的金標準。

參考文獻：

[1] 謝仲秋，曾勇。融合基因與腫瘤。腫瘤藥學，2014, 06 期（06):402-404.

[2] Danielle Cohen , Liesbeth M Hondelink , Nienke Solleveld-Westerink, et al. Optimizing Mutation and Fusion Detection in NSCLC by Sequential DNA and RNA Sequencing. J Thorac Oncol, 2020 ,15(6):1000-1014.

[3] Rossella Bruno1 and Gabriella Fontanini. Next Generation Sequencing for Gene Fusion Analysis in Lung Cancer: A Literature Review. Diagnostics (Basel),2020,10(8):521.

[4] Schr?der J, Kumar A, Wong S Q. Overview of Fusion Detection Strategies Using Next-Generation Sequencing. Methods Mol Biol, 2019:125-138.

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