SNP分型技術在臨床檢測市場的應用前景

SNP（Single nucleotide polymorphism）即單核苷酸多態性，它是由基因組DNA某一特定核苷酸位置上單個堿基的轉換、顛換、插入或缺失引起的點突變, 使得群體之間和個體之間產生了差異。   

SNP的檢測方法很多，它們主要基于以下4種基本原理：（1）等位基因特異性雜交；（2）內切酶酶切技術；（3）引物延伸法；（4）寡核苷酸連接反應。除了已經相當成熟的基因測序和單鏈構象多態性（SSCP）等技術外，一些新發展起來的基因芯片技術，變性高效液相色譜（DHPLC）、質譜技術、PCR技術及基于PCR的新技術等也逐漸進入這一領域并成為主要檢測手段。由于SNP具有數量多、分布廣和穩定遺傳等特點，且目前已開發出了許多自動操作的技術，分析結果可由計算機處理等優點，因此，SNP分析技術的應用有巨大的潛力，在新藥研究、個體化醫療、臨床檢驗和分子診斷等領域中具有重大的產業價值。

SNP最初被用于醫學研究，隨著人們對它的認識及檢測手段的簡化，SNP 已逐漸向遺傳學、生態學、作物育種等眾多領域滲透，研究對象也由人類擴展到有重要經濟價值和研究價值的動植物、微生物等。相信隨著研究的深入，SNP 對群體遺傳學、制藥業、法醫學、物種的進化與改良等也將產生不可估量的作用。

隨著生物技術的發展和科技的進步，SNP分型技術的應用日益廣泛和開闊，比如：

1、SNP作圖

國際SNP圖譜工作組勾畫了一個有142 萬個SNP 組成的圖譜,平均密度為每1900 個堿基對含1個SNP。這一圖譜將SNP與人類基因組序列、物理和遺傳圖譜結合起來以期在序列變異、疾病關聯基因、種族遺傳和基因組掃描等方面作出進一步研究,將會對疾病的深入了解、診斷方法和新型有效的治療方法的發展產生深遠的影響。

為滿足中國人類基因組多態性計劃和研究的需要，中國于2001 年成立了第一個人類基因組數據庫，其全稱為“基因取向的多態數據庫”，主要收集和研究中國人群基因組變異及其與復雜疾病的相關性。目前已明確了高血壓、癌癥等多種嚴重影響人類健康乃至生命的疾病與對應等位基因SNP的關系。由于SNP檢測在后基因組計劃中的重要性，高通量檢測SNP的新技術正在不斷發展，《Human Mutation》、《Genome Research》和《Nucleic Acids Research》等高水平國際雜志有很多關于SNP高通量檢測技術的報道。

從目前已有的報道來看，SNP檢測方法主要集中在綜合利用納米材料技術、多重PCR技術、各種熒光探針設計技術和各種熒光標記技術等提高檢測的準確性和通量，基因芯片和微球陣列技術在高通量檢測SNP方面也顯示出了獨特的優勢。在檢測技術方面，DNA陣列無疑是最為理想的, 最具有發展潛力,但仍然存在一些問題, 例如檢測成本高、重復性不夠好等。質譜法憑借其高靈敏度和高準確度的優勢也必將得到廣泛使用。采用納米材料和單分子檢測技術有望實現不通過PCR擴增就可以高通量檢測SNP的最終目標。

隨著技術的進步，物種基因組測序工作的完成，SNP數據庫將會不斷充實，通過各方面研究，SNP分析技術將會更有效，它的應用前景一定將會更加廣闊。

2、疾病的關聯分析

SNP基礎上關聯分析,發現一些復雜性疾病如心臟病、癌癥、糖尿病、精神病等的遺傳變異是人類遺傳學家面臨的一個主要挑戰, 雖然這些疾病在家系中擴展,但它們通常隔代遺傳,結果使曾經成功運用于孟德爾疾病的傳統的家系連鎖分析在此使用受限,復雜性疾病是遺傳和環境綜合作用的結果。

目前, 發現這些多基因疾病微效基因最有力的方法是利用與疾病基因關聯的DNA 標記,對病例組和對照組的標記的等位基因頻率進行統計學比較, SNP 是這種分析很好的一種標記。Leonid Kruglyak 用計算機模擬估計基因組中間的范圍,他預測含有50 萬個SNP 的全基因組圖將對發現復雜性疾病的致病基因有用。現在已通過SNP 關聯發現了兩個前列腺癌相關基因,發現類固醇激素與乳腺癌、前列腺癌的發生相關。隨著SNP的繼續發現和應用, 這一方法將會得到更廣泛的應用。

3、藥物設計和應用

SNP多態性的研究, 表明遺傳多態性與個體對藥物的敏感性或反應性之間存在關聯, 從而興起了一門新的學科即藥物基因組學(Pharmacogenomics)。其主要研究遺傳因素對藥物作用的影響和不同個體對藥物反應的差異, 從而為臨床針對性合理用藥和根據不同基因型個體或群體對藥物的反應來選擇試驗人群, 改進藥物設計, 為藥物上市后實行監測提供了理論依據。在藥物上市后可建立一個藥物監測系統，通過比較服藥后副作用嚴重個體與無此反應的對照的DNA ,確立一個易感個體的SNP簡圖,在通過比較具有良好作用個體與無作用個體的DNA , 建立一個正效應個體cSNP簡圖。兩者共同組成一個綜合的藥物反應模型, 有助于患者選取有效而副作用少的療法。

4、個體識別和親權鑒定

雖然SNP位點提供的信息相對較少, 但分布的高密度彌補了信息量的不足。已有許多SNP用于法醫學, 如polymarker 系統用于親子鑒定個體識別, 其在黃種人中的排除概率為0.9962。SNP有望在法醫個體識別、親子鑒定中得到廣泛應用。

近年來, 由于SNP分型技術的發展, 作為分布廣泛且相對穩定的遺傳標記SNP , 因其具有等位基因頻率易于評估且易于基因分型等優勢, 使其在醫學、生物、藥學等領域受到了廣泛的重視。我們相信, SNP的深入研究, 必將為人類遺傳學、分子遺傳學、藥物遺傳學、法醫學以及疾病的診斷和治療等方面的研究產生積極的作用。