基因检测技术包括聚合酶链式反应（PCR）、荧光原位杂交（FISH）、芯片技术以及基因测序技术。基因测序作为其中一种，目前已发展至二代测序（NGS，即下一代测序技术）和三代测序（单分子测序）等阶段。PCR、FISH和芯片技术通常用于已知序列的靶向检测，侧重于“检”；而基因测序则是将基因序列上的核苷酸逐一读出，侧重于“测”。目前应用最广泛的是二代测序（NGS）。

尽管业内普遍认为，随着测序成本下降，测序技术最终将取代PCR、FISH和芯片技术，但这种观点存在片面性。FISH技术因其能够在细胞原位检测、结合细胞病理形态，具有不可替代的价值。此外，肿瘤异质性决定了许多驱动基因的改变涉及拷贝数变异、点突变或基因重排的复合模式，这需要全外显子甚至全基因组深度测序。但对于明确的点突变、重排和拷贝数变化，现有成熟技术足以应对。将“all in one”思路应用于临床新技术，如同认为高铁出现后就不再需要特快列车和货运列车，或拥有核武器后常规武器便无意义一样，显得过于简单化。

测序应用的分类

（一）非人类基因组应用：包括科学研究、农业应用、环境污染监测等。

（二）与人类基因组及健康疾病相关的应用：主要包括司法鉴定、消费级应用、医疗级应用三大类。

目前医疗级应用涵盖生殖健康（如无创产前检测NIPT、植入前胚胎遗传学诊断）、遗传性疾病检测、心血管疾病、感染性疾病、药物基因组学及新药研发、体检及疾病筛查、医学基础研究、肠道微生物宏基因组、肿瘤诊断及治疗等。医疗级基因测序构成精准医疗的重要组成部分，也是当前技术应用的热点。

肿瘤NGS的应用现状

根据市场测算，在所有应用中，针对肿瘤的基因测序占比最高，市场需求最大。我国每年新增癌症患者约300万人，且发病率呈上升趋势。每位患者的诊疗花费约10万元，整体市场规模约3000亿元，其中肿瘤基因诊断市场规模可达百亿级别。

肿瘤本质上是一种基因病，肿瘤细胞的基因组不断发生突变，且具有动态变化特性。不同时间点检测到的基因组可能不同，相关知识和数据尚在积累阶段，仍需大量临床实践和研究投入。

目前肿瘤NGS检测主要分为两类：实体瘤突变基因组Panel测序和外周血/尿液的液体活检。液体活检包括循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTC）和外泌体检测。

国内顶级三甲医院，如北京协和医院病理科、中国医学科学院肿瘤医院，已能够自主研发实体瘤或血液肿瘤NGS Panel，并依托自身医学分子实验室提供测序检测及专业的数据解读病理报告。

但正如中国医科院肿瘤医院应建明教授指出，实体瘤NGS Panel仅反映某一时刻肿瘤的状态，对初诊患者的用药指导及时且必要。然而，对于从初诊到追踪耐药进展的全过程，肿瘤状态会随时间变化。此外，已发生转移的患者，若仅取某一部位的癌组织，无法反映整体情况；术后患者再次组织穿刺取样也存在困难。因此，基于NGS的液体活检以及基于FISH的CTC动态监测具有重要的临床需求。

肿瘤NGS面临的挑战

基因测序服务远不止测序本身，其完整流程包括：样本处理（提取、建库及捕获）、上机测序、架构算法及数据处理、医学注释解读与问题解决。在这四个步骤中，除上机测序需依赖Illumina、Life Technologies等公司的测序仪（专业壁垒较低）外，其余三步骤对医学、生物信息学和遗传学专业水平要求极高，更能体现临床病理诊断实验室的专业能力。

架构算法方面，尽管存在传统开源算法可供参考，但这些算法最初主要用于科研领域，准确性仍有较大提升空间，需专业的生物信息团队进行优化。从测序仪获得的原始数据，需经过基因组比对、数据过滤筛选等步骤，才能获得变异信息，为疾病诊断和治疗提供依据。基因数据分析和解读是测序服务的关键环节。

最后是医学注释和解读，在获得准确的基因突变信息后，需结合最新临床医学研究进展进行专业解读。这要求解读团队既懂生物信息学又具备临床医学背景。由于对肿瘤的认知仍在不断进步，这部分工作带有探索性，除了应用已知知识，还需具备一定的研究分析能力，以发现新突变和药物靶点。

此外，标本数据的积累和数据库构建至关重要，这需要生物信息团队和医学解读团队协作完成，对硬件和软件均有较高要求。顶级三甲医院虽拥有自身数据库并持续收集数据，但医院之间的临床数据无法共享。缺乏完整临床资料、病理诊断及随访信息的基因数据库无法发挥应有价值。期待在国家政策和资金支持下，快速实现中国人群体基因疾病数据的积累，服务于中国人民。