癌症治疗正朝着个性化方向发展。通过结合患者的遗传和分子特征，以及生活方式和环境因素，医生可以做出更精准的治疗决策。这种被称为个性化或精准医学的方法在南非已广泛应用，并在过去几十年扩展到非洲其他国家。该方法需要依赖基因检测结果，但这些检测并不总能提供明确答案。功能基因组学可能为解读不确定基因检测结果提供解决方案。我们采访了斯泰伦博斯大学的生理科学家克劳迪娅·克里斯托维茨。
癌症是遗传疾病吗？什么是个性化医疗？
癌症本质上是一种遗传疾病。当人体DNA发生变异（称为变异或突变）时，会破坏细胞生长和分裂等正常功能，最终导致肿瘤形成。这些变异可能来自家族遗传，也可能由生活方式、吸烟、紫外线辐射或感染因子等环境因素引起。
过去几十年，人类进入了个性化医疗时代。遗传学在癌症治疗中的作用愈发突出。个性化医疗的核心是根据每位患者的独特特征定制治疗方案。
例如，两名患者即使被诊断为同类型和同阶段的癌症，其治疗效果也可能不同。这是因为遗传和分子特征、整体健康状况、年龄、身体构成、生活习惯和用药情况等因素都会影响治疗效果。
基因检测技术进步如何助力癌症治疗？
DNA测序技术的进步使得检测遗传变异的速度更快、准确性更高。检测范围可以从特定疾病相关基因扩展到全基因组或仅针对蛋白质编码区域（外显子组）。
DNA测序技术彻底改变了癌症诊疗。医生可利用它提升癌症高危人群的预防水平、实现早期诊断，并选择最适合的治疗方案。
南非医学研究理事会于2019年启动了非洲首个高通量基因组学中心。现在癌症患者可在当地进行全外显子组测序和全基因组测序，费用约1万至2万南非兰特（约566至1,132美元），部分医疗保险可覆盖。斯泰伦博斯大学的蛋白质组学和基因组学研究中心以及流行病学研究与创新中心等科研机构也提供此类服务。
这些设施强化了非洲多样化基因库的测序、分析和存储能力。但公共医疗领域仍因高昂成本、认知不足和专业人才短缺而难以普及常规基因组测序。
基因检测存在哪些局限性？
基因检测无法提供所有答案。令人遗憾的是，并非所有检测结果都清晰明确。许多患者收到的DNA检测结果无法被准确分类为有害（致病性变异）或无害（良性变异），这类未分类变异被称为"意义未明变异"。这种不确定性常使患者和肿瘤科医生陷入两难境地。
随着测序技术进步，罕见或新型变异被检测到的频率增加。但若无法明确这些变异是否影响基因功能，临床医生往往只能被动等待——有时需数年才能获得新信息。
当患者接受基因检测（常用于遗传性癌症筛查或早发/家族性癌症诊断）时，期望找到能明确解释病情的变异。但测序结果可能产生意义未明变异，这引发了对检测在患者护理中的效用及成本效益的质疑。
什么是功能基因组学？它如何让基因检测结果更清晰？
功能基因组学是一个新兴领域，可能彻底改变我们解读不确定遗传结果的方式，为癌症患者临床护理带来突破。
功能基因组学超越单纯解读DNA编码，而是研究遗传变异在生物系统中的行为表现。通过观察变异如何改变基因表达、蛋白质功能、细胞行为或治疗反应，科学家可判断其是良性还是致病性。
这些信息对及时做出医疗决策至关重要。特别值得注意的是，使用患者来源的细胞可更准确模拟真实生物条件。将携带变异的细胞与不携带变异的细胞进行对比，科学家能判断变异是否影响细胞对特定治疗的反应。
简而言之：基因检测就像阅读细胞的"操作手册"，功能基因组学则是测试这些操作指南修改后的影响。
我的研究使用患者来源的细胞，调查了一种罕见TP53变异的影响。该变异通过全外显子组测序在南非多癌家族的种系（遗传）DNA中首次发现。研究发现这种变异使细胞对化疗药物多柔比星产生耐药性。细胞未按预期发生死亡，而是进入称为衰老的"休眠模式"，即受损细胞停止分裂的状态。
虽然这能防止受损细胞生长，但衰老细胞会释放可能损害邻近健康细胞的信号。该变异还降低了免疫细胞的移动能力，可能影响其定位并攻击癌细胞的能力。这项在斯泰伦博斯大学安娜-马特·恩格尔布雷希特教授、马里塔·科茨教授和丹尼尔·奥利维耶博士指导下完成的研究，凸显了功能基因组学揭示意义未明变异影响的潜力，这可能为医疗决策提供关键依据。
在这个个性化医疗快速发展的时代，功能基因组学代表着重要进步，为癌症患者带来更清晰的诊断、更优质的护理和新的希望。
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