第9章延伸阅读 延伸阅读9-1疫苗的种类及研制现状 一、疫苗的种类 疫苗种类繁多，名称各异，根据国家的卫生政策可以分为两类： 一类疫苗，指政府免费向公民提供，公民应当依照政府的规定受种的疫苗，包括国家免 疫规划确定的疫苗，省、自治区、直辖市人民政府在执行国家免疫规划时增加的疫苗，以及 县级以上人民政府或者其卫生主管部门组织的应急接种或者群体性预防接种所使用的疫苗。 如北京市疾控中心2014~2016公布的一类疫苗有15种：A群C群脑膜炎球菌多糖疫苗、A 群脑膜炎球菌多糖疫苗、冻干水痘减毒活疫苗（应急接种用）、脊髓灰质炎减毒活疫苗糖丸、脊 髓灰质炎灭活疫苗、甲型肝炎灭活疫苗、流感病毒裂解疫苗（老人和学生用）、麻疹腮腺炎风疹 联合减毒活疫苗、麻疹风疹联合减毒活疫苗、麻疹减毒活疫苗、吸附白喉破伤风联合疫苗、 吸附无细胞百日咳白喉破伤风联合疫苗、乙型脑炎减毒活疫苗、重组乙型肝炎疫苗、双价肾 综合征出血热疫苗（应急接种用）。 二类疫苗，指由公民自费并且自愿受种的其他疫苗。如北京市2016最新的二类疫苗有包 括23价肺炎球菌多糖疫苗等19种。 另外，疫苗根据来源不同可分为细菌性疫苗、类毒素和病毒性疫苗三类，目前这些疫苗 己经有几十种疫苗用于人类传染性疾病的预防（表S9-1)。 二、疫苗制剂及其研究现状 疫苗制剂及其研究现状总结如表S9-1。 表$9-1疫苗制剂及其研究现状 分 类 获准使用的疫苗 研制中的疫苗 细 活疫苗 卡介苗、伤寒T2la口服减毒活疫苗、 口服霍乱疫苗、口服痢疾疫苗 菌 性 灭活疫苗 霍乱、百日咳、伤寒、钩端螺旋体疫苗、口服霍乱疫苗十霍乱毒素B 伤寒疫苗 亚基、麻风疫苗 疫 苗 亚单位疫苗 流感嗜血菌、脑膜炎奈瑟球菌、肺炎链结核分枝杆菌DNA疫苗 球菌疫苗、伤寒Vⅵ多糖疫苗 类毒素 破伤风、白喉 病 活疫苗 牛痘、水痘、黄热病疫苗，口服脊髓灰 巨细胞病毒、副流感病毒、 质炎、腺病毒、轮状病毒、狂犬病疫苗， 登革病毒 毒 甲型肝炎、流感全病毒、乙型脑炎、麻 性 疹、风疹、腮腺炎减毒活疫苗 疫 灭活疫苗 脊髓灰质炎疫苗、狂犬病疫苗、乙型脑 炎疫苗、流感疫苗、甲型肝炎疫苗 苗
第 9 章 延伸阅读 延伸阅读 9-1 疫苗的种类及研制现状 一、疫苗的种类 疫苗种类繁多，名称各异，根据国家的卫生政策可以分为两类： 一类疫苗，指政府免费向公民提供，公民应当依照政府的规定受种的疫苗，包括国家免 疫规划确定的疫苗，省、自治区、直辖市人民政府在执行国家免疫规划时增加的疫苗，以及 县级以上人民政府或者其卫生主管部门组织的应急接种或者群体性预防接种所使用的疫苗。 如北京市疾控中心 2014～2016 公布的一类疫苗有 15 种：A 群 C 群脑膜炎球菌多糖疫苗、A 群脑膜炎球菌多糖疫苗、冻干水痘减毒活疫苗(应急接种用)、脊髓灰质炎减毒活疫苗糖丸、脊 髓灰质炎灭活疫苗、甲型肝炎灭活疫苗、流感病毒裂解疫苗(老人和学生用)、麻疹腮腺炎风疹 联合减毒活疫苗、麻疹风疹联合减毒活疫苗、麻疹减毒活疫苗、吸附白喉破伤风联合疫苗、 吸附无细胞百日咳白喉破伤风联合疫苗、乙型脑炎减毒活疫苗、重组乙型肝炎疫苗、双价肾 综合征出血热疫苗(应急接种用)。 二类疫苗，指由公民自费并且自愿受种的其他疫苗。如北京市 2016 最新的二类疫苗有包 括 23 价肺炎球菌多糖疫苗等 19 种。 另外，疫苗根据来源不同可分为细菌性疫苗、类毒素和病毒性疫苗三类，目前这些疫苗 已经有几十种疫苗用于人类传染性疾病的预防（表 S9-1）。 二、疫苗制剂及其研究现状 疫苗制剂及其研究现状总结如表S9-1。 表S9-1 疫苗制剂及其研究现状 分 类 获准使用的疫苗 研制中的疫苗 细 菌 活疫苗 卡介苗、伤寒 T21a 口服减毒活疫苗、 口服霍乱疫苗、口服痢疾疫苗 性 疫 灭活疫苗 霍乱、百日咳、伤寒、钩端螺旋体疫苗、 伤寒疫苗 口服霍乱疫苗＋霍乱毒素 B 亚基、麻风疫苗 苗 亚单位疫苗 流感嗜血菌、脑膜炎奈瑟球菌、肺炎链 球菌疫苗、伤寒 Vi 多糖疫苗 结核分枝杆菌 DNA 疫苗 类毒素 破伤风、白喉 病 毒 性 活疫苗 牛痘、水痘、黄热病疫苗，口服脊髓灰 质炎、腺病毒、轮状病毒、狂犬病疫苗， 甲型肝炎、流感全病毒、乙型脑炎、麻 疹、风疹、腮腺炎减毒活疫苗 巨细胞病毒、副流感病毒、 登革病毒 疫 苗 灭活疫苗 脊髓灰质炎疫苗、狂犬病疫苗、乙型脑 炎疫苗、流感疫苗、甲型肝炎疫苗
亚单位疫苗 乙型肝炎疫苗、戊型肝炎疫苗、流感疫人类免疫缺陷病毒、乙型/丙 苗、人乳头状瘤病毒(HPV)疫苗 型肝炎、流感病毒、疱疹病 毒、巨细胞病毒、狂犬病毒 DNA疫苗
亚单位疫苗 乙型肝炎疫苗、戊型肝炎疫苗、流感疫 苗、人乳头状瘤病毒(HPV)疫苗 人类免疫缺陷病毒、乙型/丙 型肝炎、流感病毒、疱疹病 毒、巨细胞病毒、狂犬病毒 DNA 疫苗
延伸阅读9-2CFDA批准上市的一类生物制品的新药 截至20l5年国家食品药品监督管理总局(The China Food and Drug Administration, CFDA)批准生产的部分注册为一类生物制品的新药总结如表S9-2。 表S9-2CFDA批准上市的一类生物制品的新药 批准 药品名称 适应症 企业名称 时间 注射用重组葡激酶水蛭素心脑血管血栓性疾中国人民解放军军事医学科 2015 融合蛋白 病 学院放射与辐射医学研究所 Sabin株脊髓灰质炎灭活疫 预防脊髓灰质炎 中国医学科学院医学生物学 2015 苗 研究所 注射用抗肾综合征出血热 肾综合征出血热 武汉生物制品研究所 2015 病毒单克隆抗体 重组葡激酶 于成人由冠状动脉中国人民解放军军事医学科 2014 血栓引起的急 学院基础医学研究所 康柏西普眼用注射液 湿性年龄相关性黄 成都康弘生物科技有限公司 2013 斑变性 注射用重组人纽兰格林 中、重度心力衰竭 上海泽生科技开发有限公司 2013 PEG化重组人粒细胞集落 骨髓移植（促进术后山东格兰百克生物制药有限 2011 刺激因子注射液 中性粒细胞 公司 重组（大肠杆菌）戊型肝 预防戊型肝炎病毒 厦门万泰沧海生物技术有限 2011 炎疫苗 感染 公司 A、C群脑膜炎球菌结合疫 预防流行性脑脊髓 北京祥瑞生物制品有限公司 2011 苗 膜炎 注射用重组人尿激酶原 急性心肌梗死 上海天士力药业有限公司 2011 重组抗CD25人源化单克 肾移植后急性排斥上海中信国健药业股份有限 2011 隆抗体注射液 反应 公司 肠道病毒71型灭活疫苗 预防手足口病、无菌浙江普康生物技术股份有限 2011 (Vero细胞) 性脑膜炎、 公司 肠道病毒71型灭活疫苗 预防手足口病、无菌中国医学科学院医学生物学 2010 (人二倍体细胞) 性脑膜炎、 研究所 HBV/HCV/HIV-1核酸检测检测乙肝、丙肝、艾上海浩源生物科技有限公司 2010 试剂盒（荧光PCR法） 滋病毒感染 (A+C+Y+W135)四价脑预防流行性脑脊髓成都康华生物制品有限公司 2008 膜炎球菌多糖疫苗 膜炎 血源筛查HBV、HCV、 筛查乙肝、丙肝、艾中山大学达安基因股份有限 2010 HV-1病毒核酸检测试剂滋病毒感染 公司
延伸阅读 9-2 CFDA 批准上市的一类生物制品的新药 截至 2015 年国家食品药品监督管理总局（The China Food and Drug Administration， CFDA）批准生产的部分注册为一类生物制品的新药总结如表 S9-2。 表 S9-2 CFDA 批准上市的一类生物制品的新药 药品名称 适应症 企业名称 批准 时间 注射用重组葡激酶-水蛭素 融合蛋白 心脑血管血栓性疾 病 中国人民解放军军事医学科 学院放射与辐射医学研究所 2015 Sabin株脊髓灰质炎灭活疫 苗 预防脊髓灰质炎 中国医学科学院医学生物学 研究所 2015 注射用抗肾综合征出血热 病毒单克隆抗体 肾综合征出血热 武汉生物制品研究所 2015 重组葡激酶 于成人由冠状动脉 血栓引起的急 中国人民解放军军事医学科 学院基础医学研究所 2014 康柏西普眼用注射液 湿性年龄相关性黄 斑变性 成都康弘生物科技有限公司 2013 注射用重组人纽兰格林 中、重度心力衰竭 上海泽生科技开发有限公司 2013 PEG 化重组人粒细胞集落 刺激因子注射液 骨髓移植（促进术后 中性粒细胞 山东格兰百克生物制药有限 公司 2011 重组（大肠杆菌）戊型肝 炎疫苗 预防戊型肝炎病毒 感染 厦门万泰沧海生物技术有限 公司 2011 A、C 群脑膜炎球菌结合疫 苗 预防流行性脑脊髓 膜炎 北京祥瑞生物制品有限公司 2011 注射用重组人尿激酶原 急性心肌梗死 上海天士力药业有限公司 2011 重组抗 CD25 人源化单克 隆抗体注射液 肾移植后急性排斥 反应 上海中信国健药业股份有限 公司 2011 肠道病毒 71 型灭活疫苗 （Vero 细胞） 预防手足口病、无菌 性脑膜炎、 浙江普康生物技术股份有限 公司 2011 肠道病毒 71 型灭活疫苗 （人二倍体细胞） 预防手足口病、无菌 性脑膜炎、 中国医学科学院医学生物学 研究所 2010 HBV/HCV/HIV-1核酸检测 试剂盒（荧光 PCR 法） 检测乙肝、丙肝、艾 滋病毒感染 上海浩源生物科技有限公司 2010 （A+C+Y+W135）四价脑 膜炎球菌多糖疫苗 预防流行性脑脊髓 膜炎 成都康华生物制品有限公司 2008 血源筛查 HBV、HCV、 HIV-1 病毒核酸检测试剂 筛查乙肝、丙肝、艾 滋病毒感染 中山大学达安基因股份有限 公司 2010
盒（荧光PCR探针法） 乙型肝炎病毒表面抗原诊 诊断乙型肝炎 北京万泰生物药业股份有限 2009 断试剂盒（酶联免疫法） 公司 冻干A、C群脑膜炎球菌多 预防流行性脑脊髓 玉溪沃森生物技术有限公司 2009 糖结合疫苗 膜炎 口服重组幽门螺杆菌疫苗 幽门螺杆菌感染 重庆康卫生物科技有限公司 2009 注射用重组人白介素-2 恶性肿瘤 上海华新生物高技术有限公 2008 司 注射用重组人白介素-11衍 实体瘤、非髓性白血山东阿华生物药业有限公司 2008 生物 病化疗后Ⅲ 重组人组织型纤溶酶原激 成人由冠状动脉梗山东阿华生物药业有限公司 2007 酶衍生物 塞引起的急性 外用冻干重组人酸性成纤 烧伤及溃疡（促进创上海万兴生物制药有限公司 2007 维细胞生长因子 面愈合) 麻疹腮腺炎风疹联合减毒 预防麻疹、流行性腮上海生物制品研究所 2007 活疫苗 腺炎和风疹 注射用重组葡激酶 心肌梗死 成都地奥九泓制药厂 2006 全氟丙烷人血白蛋白微球 常规超声心动图显南方医科大学南方医院 2006 注射剂 影不够清晰者 注射用重组人脑钠素 心衰 苏州苏兰生物医药科技开发 2005 有限公司 重组人血管内皮抑制素 肺癌 烟台麦得津生物工程股份有 2005 限公司 23价肺炎球菌多糖疫苗 预防肺炎球菌感染 成都蓉生药业有限责任公司 2005 重组人血小板生成素注射 血小板减少症 沈阳三生制药股份有限公司 2005 液 重组人5型腺病毒注射液 抗肿瘤 上海三维生物技术有限公司 2005 重组巴曲酶 急性缺血性脑血管 上海万盛生物科技发展有限 2005 疾病、突发性 公司 人尿激肽原酶 脑梗塞 广东天普生化医药股份有限 2005 公司 冻干重组人脑利钠肽 心衰 成都诺迪康生物制药 2005 碘[131川美妥昔单抗注射 原发性肝癌 中国人民解放军第四军医大 2005 液 学 人神经生长因子注射液 神经系统损伤 沈阳新乐生物制药有限公司 2004
盒（荧光 PCR 探针法） 乙型肝炎病毒表面抗原诊 断试剂盒（酶联免疫法） 诊断乙型肝炎 北京万泰生物药业股份有限 公司 2009 冻干 A、C 群脑膜炎球菌多 糖结合疫苗 预防流行性脑脊髓 膜炎 玉溪沃森生物技术有限公司 2009 口服重组幽门螺杆菌疫苗 幽门螺杆菌感染 重庆康卫生物科技有限公司 2009 注射用重组人白介素-2 恶性肿瘤 上海华新生物高技术有限公 司 2008 注射用重组人白介素-11衍 生物 实体瘤、非髓性白血 病化疗后Ⅲ 山东阿华生物药业有限公司 2008 重组人组织型纤溶酶原激 酶衍生物 成人由冠状动脉梗 塞引起的急性 山东阿华生物药业有限公司 2007 外用冻干重组人酸性成纤 维细胞生长因子 烧伤及溃疡（促进创 面愈合） 上海万兴生物制药有限公司 2007 麻疹腮腺炎风疹联合减毒 活疫苗 预防麻疹、流行性腮 腺炎和风疹 上海生物制品研究所 2007 注射用重组葡激酶 心肌梗死 成都地奥九泓制药厂 2006 全氟丙烷人血白蛋白微球 注射剂 常规超声心动图显 影不够清晰者 南方医科大学南方医院 2006 注射用重组人脑钠素 心衰 苏州苏兰生物医药科技开发 有限公司 2005 重组人血管内皮抑制素 肺癌 烟台麦得津生物工程股份有 限公司 2005 23 价肺炎球菌多糖疫苗 预防肺炎球菌感染 成都蓉生药业有限责任公司 2005 重组人血小板生成素注射 液 血小板减少症 沈阳三生制药股份有限公司 2005 重组人 5 型腺病毒注射液 抗肿瘤 上海三维生物技术有限公司 2005 重组巴曲酶 急性缺血性脑血管 疾病、突发性 上海万盛生物科技发展有限 公司 2005 人尿激肽原酶 脑梗塞 广东天普生化医药股份有限 公司 2005 冻干重组人脑利钠肽 心衰 成都诺迪康生物制药 2005 碘[131I]美妥昔单抗注射 液 原发性肝癌 中国人民解放军第四军医大 学 2005 人神经生长因子注射液 神经系统损伤 沈阳新乐生物制药有限公司 2004
延伸阅读9-3DNA测序技术进展 DNA测序技术到目前一共经历了3代，详细描述见第二章延伸阅读（延伸阅读2-6）。 第一代测序技术是基于双脱氧链终止法原理的荧光测序技术，其代表产品是应用生物系统公 司(applied biosystems,ABI)3730系列自动测序仪：第二代测序技术以高通量并行测序为 主要特点，主要包括罗氏的焦磷酸测序仪Genome Sequencer,llumina公司的Genome Analyzer和应用生物系统公司(Applied Biosystems,AB)基于寡核苷酸连接测序的SOLiD 测序仪：第三代测序技术的主要特点是单分子测序，测序前不需要扩增。目前代表性的三代 测序技术有美国螺旋生物(Helicos)的SMS(short messaging services)技术和美国太平洋 生物(Pacific Bioscience)的单分子实时测序技术(single-molecule real-.time,SMRT)和英 国牛津纳米孔公司的纳米孔单分子测序技术。 二代测序技术通量高，大大降低了测序成本。但二代技术读长短，对于长度超过读长的 重复序列无能为力，因此主要用于基因组重测序、转录组测序及外显子组测序等领域。三代 测序技术在测序前不需要扩增，避免了扩增过程中带来的错误，并且读长长（如SMRT技 术最长可到100k碱基对，平均也有3k以上)。另外，三代测序技术可以直接识别甲基化 的碱基，因此在表观遗传学领域有广阔的应用前景。 目前，三代测序技术的单次错误率还比较高，但这种错误通过重复测序可以排除。目前 三代测序主要应用在以下领域： (1)基因组从头测序。如D.A.Rsko等在2011年首次利用单分子实时测序技术对引 起德国大规模爆发的腹泻和血溶性尿毒症综合征的发病菌株进行全基因组测序。 (2)基因组重测序。如M.Kamada等2014年利用PacBio RS测序仪对Bacillus subtilis Natto BEST195菌株进行重测序，得到了完整的基因组序列。 (3)甲基化研究。单分子测序技术能检测20种不同类型的DNA化学修饰，其中包括 细菌DNA的三大甲基化类型(6mA,4 mC and5mC)。L.A.Murray等(2012)采用PacBio RS测序平台对6株环境细菌进行重测序，不仅鉴定出新的6mA和4mC位点，还能检测一 些表观遗传学标志的甲基转移酶。 (4)转录组学研究。利用PacBio RS对转录组进行测序，能克服Illumina测序读长短 的缺陷，得到mRNA的完整序列。 随着单分子测序技术的不断发展和完善，未来的第三代测序将会实现更短的测序时间、 更低廉的成本、更强的灵活性、更高的通量、更长的读取长度、更高的测序质量等一系列目 标。新一代测序技术仍在不断开发中，技术的进步推动测序成本不断降低和测序时间不断缩
延伸阅读 9-3 DNA 测序技术进展 DNA 测序技术到目前一共经历了 3 代，详细描述见第二章延伸阅读（延伸阅读 2-6）。 第一代测序技术是基于双脱氧链终止法原理的荧光测序技术，其代表产品是应用生物系统公 司（applied biosystems, ABI）3730 系列自动测序仪；第二代测序技术以高通量并行测序为 主要特点，主要包括罗氏的焦磷酸测序仪 Genome Sequencer，Illumina 公司的 Genome Analyzer 和应用生物系统公司（Applied Biosystems，AB）基于寡核苷酸连接测序的 SOLiD 测序仪；第三代测序技术的主要特点是单分子测序，测序前不需要扩增。目前代表性的三代 测序技术有美国螺旋生物（Helicos）的 SMS（short messaging services ）技术和美国太平洋 生物（Pacific Bioscience）的单分子实时测序技术（single-molecule real-time，SMRT）和英 国牛津纳米孔公司的纳米孔单分子测序技术。 二代测序技术通量高，大大降低了测序成本。但二代技术读长短，对于长度超过读长的 重复序列无能为力，因此主要用于基因组重测序、转录组测序及外显子组测序等领域。三代 测序技术在测序前不需要扩增，避免了扩增过程中带来的错误，并且读长长（如 SMRT 技 术最长可到 100 k 碱基对，平均也有 3 k 以上）。另外，三代测序技术可以直接识别甲基化 的碱基，因此在表观遗传学领域有广阔的应用前景。 目前，三代测序技术的单次错误率还比较高，但这种错误通过重复测序可以排除。目前 三代测序主要应用在以下领域： （1）基因组从头测序。如 D.A. Rasko 等在 2011 年首次利用单分子实时测序技术对引 起德国大规模爆发的腹泻和血溶性尿毒症综合征的发病菌株进行全基因组测序。 （2）基因组重测序。如 M. Kamada 等 2014 年利用 PacBio RS 测序仪对 Bacillus subtilis Natto BEST195 菌株进行重测序，得到了完整的基因组序列。 （3）甲基化研究。单分子测序技术能检测 20 种不同类型的 DNA 化学修饰，其中包括 细菌 DNA 的三大甲基化类型（6mA，4mC and 5mC）。I.A. Murray 等（2012）采用 PacBio RS 测序平台对 6 株环境细菌进行重测序，不仅鉴定出新的 6mA 和 4mC 位点，还能检测一 些表观遗传学标志的甲基转移酶。 （4）转录组学研究。利用 PacBio RS 对转录组进行测序，能克服 Illumina 测序读长短 的缺陷，得到 mRNA 的完整序列。 随着单分子测序技术的不断发展和完善，未来的第三代测序将会实现更短的测序时间、 更低廉的成本、更强的灵活性、更高的通量、更长的读取长度、更高的测序质量等一系列目 标。新一代测序技术仍在不断开发中，技术的进步推动测序成本不断降低和测序时间不断缩
短，相信不久千元基因组甚至百元基因组的目标将会实现。届时，人们对生命的发育过程和 疾病发生的分子机制等重大问题将会有更深刻细致的了解，并实现RNA直接测序测技术的 商业化。这将有利于展开个人基因组测序工作，同时也便捷了各领域的研究人员获得研究领 域的物种基因组，促进基因组学研究的发展。 参考文献： 乌日拉嘎，徐海燕，冯淑贞，等.测序技术的研究进展及三代测序就的应用.中国乳品工业， 2016,44(4):33-37 解增言，林俊华，谭军，等.DNA测序技术的发展历史与最新进展.生物技术通报，2010， (08):64-70. Kamada M,Hase S,Sato K,et al.Whole Genome Complete Resequencing of Bacillus subtilis Natto by Combining Long Reads with High-Quality Short Reads.PLoS one,2014, 9(10):e109999 Murray IA,Clark TA,Morgan RD,et al.The methylomesof six bacteria.Nucleic Acids Research, 2012,40(22:11450-11462. Rasko DA,Webster DR,Sahl JW,et al.Origins of the E.coli strain causing all outbreak of hemolytic-uremic syndrome in germany.N Engl J Med.2011,365:709-717
短，相信不久千元基因组甚至百元基因组的目标将会实现。届时，人们对生命的发育过程和 疾病发生的分子机制等重大问题将会有更深刻细致的了解，并实现 RNA 直接测序测技术的 商业化。这将有利于展开个人基因组测序工作，同时也便捷了各领域的研究人员获得研究领 域的物种基因组，促进基因组学研究的发展。 参考文献: 乌日拉嘎，徐海燕，冯淑贞，等. 测序技术的研究进展及三代测序就的应用. 中国乳品工业， 2016，44（4）：33-37. 解增言，林俊华，谭军，等. DNA测序技术的发展历史与最新进展. 生物技术通报，2010， （08）：64-70. Kamada M, Hase S, Sato K, et al. Whole Genome Complete Resequencing of Bacillus subtilis Natto by Combining Long Reads with High-Quality Short Reads. PLoS one, 2014, 9(10):e109999 Murray IA，Clark TA，Morgan RD，et a1. The methylomesof six bacteria. Nucleic Acids Research, 2012, 40(22): 11450-11462． Rasko DA，Webster DR，Sahl JW，et al．Origins of the E．coli strain causing all outbreak of hemolytic—uremic syndrome in germany. N Engl J Med. 2011, 365: 709-717．
延伸阅读9-4基因检测应用 随着测序技术和基因芯片的进展，现在己经可以方便地检测目的基因。检测对象只需提 供一点口腔黏膜细胞或外周血即可进行检验，几天后便可知道结果。基因检测有着广泛的应 用，目前主要应用在以下领域： (1)临床诊断 对于单基因决定的遗传疾病，只从症状上有时很难判断，而通过基因检测可以快速地确 诊，并指导进行有针对性的预防或治疗。大部分自体免疫性疾病、过敏及传染性疾病都可以 通过基因检测确诊。 肯尼迪病(Kennedy disease,.KD)也称脊髓延髓肌肉萎缩症，是一种成年发作的伴有 雄激素不敏感症状的运动神经元疾病，病程进展缓慢。其临床特征为男性成年发病，病程漫 长，以进行性四肢近端肌肉无力、萎缩和真性延髓麻痹为突出表现，尤其是舌肌萎缩明显： 可出现男性乳房发育、性欲减退及睾丸萎缩甚至不育等，随着疾病的继续发展可出现四肢远 端肌肉无力和萎缩。因KD在临床上较少见，国内报道的病例亦少，故对该病的认识不足， 常与肌萎缩侧索硬化、Becker型肌营养不良症、脊肌萎缩症、多发性肌炎等疾病混淆，极 易误诊。该病致病基因雄激素受体(androgen receptor,AR)基因位于染色体Xqll-l2,因其 第1外显子N端中的CAG重复序列增多而致病。正常人群CAG重复次数一般为11~33次， 重复次数大于38次即可致病，而目前报道的KD患者均可达40~62次。浙江温州医科大学 范润萍等利用基因检测，发现疑似患者及其家族先证者的AR基因CAG重复次数为42~43 次，结合血清生化项目及相关激素检测，确诊为KD(图S9-1)。 正常人的AR基因第一个外显子部分序列：TGCTG(CAG)2 GGTGA KD患者的AR基因第一个外显子部分序列：TGCTG(CAG)GGTGA 图S9-1正常人和KD患者的AR基因序列差异 (2)精准治疗 治疗的效果与很多因素相关，人与人之间治疗效果的差异受多种因素影响，其中遗传是 重要的影响因素。通过基因检测可以帮助实现个体化治疗，提高疗效，减少不良反应的发生。 乳腺癌是目前女性发病率第一的癌症。对于雌激素受体(estrogen receptor,ER)阳性 的早期乳腺癌患者，是单用内分泌治疗，还是加用化疗，使患者既能避免过度治疗，又能避 免转移复发，是乳腺癌治疗中的难题。Oncotype DX是由美国Genomic Health公司研发利用
延伸阅读 9-4 基因检测应用 随着测序技术和基因芯片的进展，现在已经可以方便地检测目的基因。检测对象只需提 供一点口腔黏膜细胞或外周血即可进行检验，几天后便可知道结果。基因检测有着广泛的应 用，目前主要应用在以下领域： （1）临床诊断 对于单基因决定的遗传疾病，只从症状上有时很难判断，而通过基因检测可以快速地确 诊，并指导进行有针对性的预防或治疗。大部分自体免疫性疾病、过敏及传染性疾病都可以 通过基因检测确诊。 肯尼迪病（Kennedy disease，KD）也称脊髓延髓肌肉萎缩症，是一种成年发作的伴有 雄激素不敏感症状的运动神经元疾病，病程进展缓慢。其临床特征为男性成年发病，病程漫 长，以进行性四肢近端肌肉无力、萎缩和真性延髓麻痹为突出表现，尤其是舌肌萎缩明显； 可出现男性乳房发育、性欲减退及睾丸萎缩甚至不育等，随着疾病的继续发展可出现四肢远 端肌肉无力和萎缩。因 KD 在临床上较少见，国内报道的病例亦少，故对该病的认识不足， 常与肌萎缩侧索硬化、Becker 型肌营养不良症、脊肌萎缩症、多发性肌炎等疾病混淆，极 易误诊。该病致病基因雄激素受体（androgen receptor，AR）基因位于染色体 Xqll-12，因其 第 1 外显子 N 端中的 CAG 重复序列增多而致病。正常人群 CAG 重复次数一般为 11~33 次， 重复次数大于 38 次即可致病，而目前报道的 KD 患者均可达 40~62 次。浙江温州医科大学 范润萍等利用基因检测，发现疑似患者及其家族先证者的 AR 基因 CAG 重复次数为 42~43 次，结合血清生化项目及相关激素检测，确诊为 KD（图 S9-1）。 图 S9-1 正常人和 KD 患者的 AR 基因序列差异 （2）精准治疗 治疗的效果与很多因素相关，人与人之间治疗效果的差异受多种因素影响，其中遗传是 重要的影响因素。通过基因检测可以帮助实现个体化治疗，提高疗效，减少不良反应的发生。 乳腺癌是目前女性发病率第一的癌症。对于雌激素受体（estrogen receptor，ER）阳性 的早期乳腺癌患者，是单用内分泌治疗，还是加用化疗，使患者既能避免过度治疗，又能避 免转移复发，是乳腺癌治疗中的难题。Oncotype DX 是由美国 Genomic Health 公司研发利用
RT-PCR技术检测乳腺癌21基因的技术。这21种基因包含16种癌症相关基因：Ki67,STK15, Survivin,CCNB1,MYBL2,GRB7,Her-2,ER,PGR,Bcl-2,SCUBE2,MMP11,CTSL2, GSTMI,CD68和BAG1以及5种内参基因：ACTB、GAPDH、RPLPO、GUS和TFRC。 Paik等采用美国乳腺与肠道外科辅助治疗研究组(National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project,NSABP)B-14试验中的668例ER阳性、淋巴结阴性患者石蜡标本，根据相 关文献和基因库提供的信息，并经过对病理标本及患者预后的研究，从250种基因中筛选出 上述2I种基因，利用RT-PCR对其进行检测，并计算复发分数(recurrence score,RS),预测 患者10年远处转移风险，以评估患者预后及决策是否使用化疗。结果显示：低危、中危、 高危患者所占比例分别为51%、22%、27%，10年复发率分别为6.8%、14.3%、30.5%。并 且，RS不受患者年龄、肿瘤大小等因素的影响。该试验证明低危组患者复发风险低，化疗 获益较少，而高危组患者复发风险高，易从化疗中获益。该结果对于确定乳腺癌患者的治疗 方案有重要参考意义。 与药物代谢相关的基因在人群中有多种等位形式，这些等位基因对于药物的代谢能力有 差异，因此对于同一种药物，具有不同等位基因的人使用的药量也不同。如果知道了该基因 的等位形式，医生就可以做到精准给药，达到最佳的治疗效果。同样，不同的人对不同药物 的反应也不同，通过基因检测，可以选择最适合病人的药物，最大程度地避免不良反应。 (3)优生优育 基因检测在产前检查中的应用最常见的是唐氏综合征的筛查。传统的唐氏综合征筛查是 利用血清学筛查进行的，检出率为65%~75%，容易漏检：羊膜穿刺或绒毛检查，准确率高， 但有一定的流产风险。而无创产前基因检测则可以准确地筛查出唐氏综合征患儿，还包括对 18三体综合征和13三体综合征的筛查。 李玉芝等(2012)利用大规模并行基因组测序技术检测孕妇外周血浆中的游离DNA, 进行胎儿染色体非整倍体的无创产前诊断。通过对941例孕龄在8~30周之间高龄妊娠、唐 氏综合征生化筛查高风险和（或）彩超显示胎儿异常等并同意介入产前诊断的孕妇，抽取外 周静脉血，提取血浆DNA,制备测序文库，应用llumina HiSeq2OO0高通量基因测序仪检测， 测得的基因序列与人类的参考基因组比对并作统计分析。同时采集胎儿羊水或脐血，经细胞 培养后行羊水或脐血细胞染色体核型分析确定染色体非整倍体。结果显示：①941例孕妇血 浆样本处理后经大规模并行基因组测序技术检测判定胎儿为唐氏综合征高风险共27例，非 唐氏综合征914例：以羊水或脐血染色体核型分析的结果为金标准进行结果对照，检测出的 27例唐氏综合征高风险中2例误诊，其中一例核型为47，XXY,一例核型分析正常。经统
RT-PCR 技术检测乳腺癌 21 基因的技术。这 21 种基因包含 16 种癌症相关基因：Ki67，STK15， Survivin，CCNB1，MYBL2，GRB7，Her-2，ER，PGR，Bcl-2， SCUBE2，MMP11，CTSL2， GSTM1，CD68 和 BAG1 以及 5 种内参基因：ACTB、GAPDH、RPLPO、GUS 和 TFRC。 Paik 等采用美国乳腺与肠道外科辅助治疗研究组（National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project，NSABP）B-14 试验中的 668 例 ER 阳性、淋巴结阴性患者石蜡标本，根据相 关文献和基因库提供的信息，并经过对病理标本及患者预后的研究，从 250 种基因中筛选出 上述 21 种基因，利用 RT-PCR 对其进行检测，并计算复发分数(recurrence score，RS)，预测 患者 10 年远处转移风险，以评估患者预后及决策是否使用化疗。结果显示：低危、中危、 高危患者所占比例分别为 51%、22%、27%，10 年复发率分别为 6.8%、14.3%、30.5%。并 且，RS 不受患者年龄、肿瘤大小等因素的影响。该试验证明低危组患者复发风险低，化疗 获益较少，而高危组患者复发风险高，易从化疗中获益。该结果对于确定乳腺癌患者的治疗 方案有重要参考意义。 与药物代谢相关的基因在人群中有多种等位形式，这些等位基因对于药物的代谢能力有 差异，因此对于同一种药物，具有不同等位基因的人使用的药量也不同。如果知道了该基因 的等位形式，医生就可以做到精准给药，达到最佳的治疗效果。同样，不同的人对不同药物 的反应也不同，通过基因检测，可以选择最适合病人的药物，最大程度地避免不良反应。 （3）优生优育 基因检测在产前检查中的应用最常见的是唐氏综合征的筛查。传统的唐氏综合征筛查是 利用血清学筛查进行的，检出率为 65%～75%，容易漏检；羊膜穿刺或绒毛检查，准确率高， 但有一定的流产风险。而无创产前基因检测则可以准确地筛查出唐氏综合征患儿，还包括对 18 三体综合征和 13 三体综合征的筛查。 李玉芝等（2012）利用大规模并行基因组测序技术检测孕妇外周血浆中的游离 DNA， 进行胎儿染色体非整倍体的无创产前诊断。通过对 941 例孕龄在 8~30 周之间高龄妊娠、唐 氏综合征生化筛查高风险和（或）彩超显示胎儿异常等并同意介入产前诊断的孕妇，抽取外 周静脉血，提取血浆 DNA，制备测序文库，应用 Illumina HiSeq2000 高通量基因测序仪检测， 测得的基因序列与人类的参考基因组比对并作统计分析。同时采集胎儿羊水或脐血，经细胞 培养后行羊水或脐血细胞染色体核型分析确定染色体非整倍体。结果显示：941 例孕妇血 浆样本处理后经大规模并行基因组测序技术检测判定胎儿为唐氏综合征高风险共 27 例，非 唐氏综合征 914 例；以羊水或脐血染色体核型分析的结果为金标准进行结果对照，检测出的 27 例唐氏综合征高风险中 2 例误诊，其中一例核型为 47，XXY，一例核型分析正常。经统
计分析胎儿唐氏综合征的检出率为100%，检出正确率99.78%，误诊率0.22%：②941例样 本中，检出18-三体高风险14例，18-三体低风险927例。与染色体核型分析相比，统计分 析显示无创产前基因检测18-三体胎儿的检出率为93.33%(1415)，漏诊率为6.67%(1/15)、 误诊率为。证明利用大规模并行基因组测序技术检测孕妇外周血浆中的游离DNA行无创产 前诊断胎儿染色体非整倍体，其敏感性、特异性与染色体核型分析技术具有较高的一致性。 该技术具有无创性、高准确性、高通量等优势，具有较高的临床实际应用价值。 此外，针对具有某些单基因遗传病（尤其是隐性遗传病）家族史的高危人群进行相关致 病基因的筛查，可以及时发现该家族中致病基因的携带情况，进而分析后代患病的风险，为 家属成员提供有效的遗传信息，防止缺陷基因向下一代遗传。 近两年，儿童天赋基因检测也引起了人们的注意。通过检测与运动能力、音乐天赋等相 关的基因，可以给家长一些培养上的建议，可以做出有针对性的教育。当然，该领域目前还 处于发展初期，对于预测的准确性还有较大的争论。 (4)造血干细胞移植配型 地中海贫血、粘多糖贮积症患者、白血病等需要通过移植造血干细胞进行治疗时必须进 行HLA分型，评估移植后排斥反应的发生率。采用国际HLA分型方法的“金标准”一基因 测序方法，可以提供4位数的高分结果，为移植提供精确鉴别信息，更快找到最适供者。可 检测HLA-A、-B、-C、-G、-DRB1、-DRB3、DRB4、DRB5、-DQA1、DQB1、DPA1、 -DPB1等多位点，全面满足临床、入库、科研等需求。 随着技术的进步和研究的深入，基因检测将在越来越多的领域得到应用，造福人类健康。 参考文献： 范润萍，张龙一，张杰，等。基因检测确诊一例肯尼迪病及其家系的调查分析.中华医学遗 传学杂志，2014,31(6)：750-753 柏方，吴克瑾.乳腺癌Oncotype DX检测研究进展.中国肿瘤，2016,25(3)：197-199 李玉芝，任景慧，林琳华，等.大规模并行基因组测序技术应用于无创产前诊断染色体非整 倍体的研究.华中科技大学学报（医学版），2012,41(4)：475-480， (重庆邮电大学解增言，舒坤贤)
计分析胎儿唐氏综合征的检出率为 100％，检出正确率 99.78％，误诊率 0.22％；941 例样 本中，检出 18-三体高风险 14 例，18-三体低风险 927 例。与染色体核型分析相比，统计分 析显示无创产前基因检测 18-三体胎儿的检出率为 93.33％（14/15），漏诊率为 6.67％（1/15）、 误诊率为。证明利用大规模并行基因组测序技术检测孕妇外周血浆中的游离 DNA 行无创产 前诊断胎儿染色体非整倍体，其敏感性、特异性与染色体核型分析技术具有较高的一致性。 该技术具有无创性、高准确性、高通量等优势，具有较高的临床实际应用价值。 此外，针对具有某些单基因遗传病（尤其是隐性遗传病）家族史的高危人群进行相关致 病基因的筛查，可以及时发现该家族中致病基因的携带情况，进而分析后代患病的风险，为 家属成员提供有效的遗传信息，防止缺陷基因向下一代遗传。 近两年，儿童天赋基因检测也引起了人们的注意。通过检测与运动能力、音乐天赋等相 关的基因，可以给家长一些培养上的建议，可以做出有针对性的教育。当然，该领域目前还 处于发展初期，对于预测的准确性还有较大的争论。 （4）造血干细胞移植配型 地中海贫血、粘多糖贮积症患者、白血病等需要通过移植造血干细胞进行治疗时必须进 行 HLA 分型，评估移植后排斥反应的发生率。采用国际 HLA 分型方法的“金标准”——基因 测序方法，可以提供 4 位数的高分结果，为移植提供精确鉴别信息，更快找到最适供者。可 检测 HLA-A、-B、-C、-G、-DRB1、-DRB3、-DRB4、-DRB5、-DQA1、-DQB1、-DPA1、 -DPB1 等多位点，全面满足临床、入库、科研等需求。 随着技术的进步和研究的深入，基因检测将在越来越多的领域得到应用，造福人类健康。 参考文献： 范润萍，张龙一，张杰，等. 基因检测确诊一例肯尼迪病及其家系的调查分析. 中华医学遗 传学杂志，2014，31（6）：750-753. 柏方，吴克瑾. 乳腺癌 Oncotype DX 检测研究进展. 中国肿瘤，2016，25（3）：197-199. 李玉芝，任景慧，林琳华，等. 大规模并行基因组测序技术应用于无创产前诊断染色体非整 倍体的研究. 华中科技大学学报（医学版），2012，41（4）：475-480. （重庆邮电大学 解增言，舒坤贤）