基因檢驗之概念

遺傳學的研究帶領基因檢驗之發展，基因檢驗可用來找出與遺傳疾病有相 關性的變異，主要目的是在瞭解疾病發生的原因，進一步控制並治療疾病，藉 由基因檢驗發現人類是因某基因的結構改變或受損導致疾病發生，或能在疾病 尚未發生前藉由基因檢驗瞭解罹患疾病的可能性，而能早期預防、適時治療解 決人類疾病的發生。

基因檢驗是一種可以鑑識染色體、基因或蛋白質改變的醫學技術，可藉由 分析 DNA 分子、染色體或是基因產物(genetic products)如酵素與蛋白質等，以 判斷個人是否帶有可能導致疾病的基因。以下根據美國人類基因體研究所 (National Human Genome Research Institute, 2010)之分類，說明各種基因檢驗類 型如下：

一、基因檢驗(Gene tests)：

基因檢驗的檢體取自受檢者的血液、體液（如唾液、脊髓液等）或組織中 的 DNA 分子，此測試可檢測單一基因或是一段 DNA 是否有重大的異常情 況，像是基因片段的遺失或複製數目的增加；亦可用來測試某個基因序列 上的鹼基是否具有些微的異常變化，例如單一核苷酸的遺失、插入或被另 一核苷酸取代。也可以測試因為基因的重複倍增造成的基因過度活化，或 因消失造成基因活性的消失。

基因檢驗檢驗個體 DNA 的方式有許多種，例如可以利用 DNA 探針的方式 來做測試。通常這些 DNA 探針上面都有標定螢光，以利偵測。這個 DNA 序列上的鹼基對設計與所要測試的基因鹼基對序列為互補，因此，可以利 用序列互補性使得該探針跟我們所要測試的 DNA 來結合，如果欲測試之基

因序列發生變異時，就喪失了跟探針 DNA 的互補性，那探針就沒有辦法偵 測那個標的 DNA，由此來辨識基因在 DNA 序列上的異常。另一種方法是 直接定序所要分析的 DNA，對照患者 DNA 的鹼基序列與正常人的基因版 本，來判定基因的正確性。

二、染色體檢驗(Chromosomal tests)：

染色體是在細胞內的細胞核中，由 DNA 與多種蛋白質組成的特殊結構。正

(一) 染色體核型分析(Karyotype)：可以在顯微鏡下看到每一個在分裂期的 細胞中，從大到小的所有染色體的外觀，可以區分染色體的數目，以及 結構上較巨觀的改變。利用此方法可以看出因染色體異常所造成的遺傳 疾病，例如：唐氏症(Down syndrome)是因為多了一條第 21 條染色體所 造成的。

(二) 螢光染色體原位雜交技術(FISH analysis)：此測試主要是利用螢光標定 的 DNA 探針來觀察特定的染色體區塊，利用這種方式可以觀察染色體 上小區域的消失或數目的增加。所以以此方法去看染色體上面微觀的變 化，可用來幫助瞭解染色體上是否有小區域的變化。例如：狄喬治氏症 (Velocardiofacial syndrome) ， 其 常 見 症 狀 包 括 心 臟 異 常 cardiac anomalities、顏面異常 abnormal facies、胸腺發育不良 thymic hypoplasia、

顎裂 cleft palate、低血鈣 hypocalcemia，此疾病主要是因為第 22 對染色

體在 q 臂上 11.2 位點發生微小區域缺失(microdeletion)所致。

三、生化檢驗(Biochemical tests)：

主要在測試基因所表現出來的蛋白質，以及可能具有的酵素活性來做測 試，因為基因可以做 RNA 再做出蛋白質來執行細胞內所有活性，因此可以 籍由蛋白質活性的改變來反應基因是否正常。通常用於新生兒篩檢，例如，

可以偵測到嬰兒是否患有苯酮尿症等代謝異常疾病。因為基因的缺失所產 生出的酵素活性異常，而無法進行特定胺基的代謝，因此就會呈現在尿液 顏色的異常。若能早期診斷出這樣的酵素缺失，就能夠根據它的缺乏給予 治療。

以目的加以區分，基因檢驗的種類有：(一)診斷性檢驗(diagnostic test)：為 確定病患出現疑似某些疾病的症狀，是因基因異常而檢驗。(二)帶因者檢驗 (carrier test)：帶因者為同時帶有某基因之正常與不正常形式，因其具有正常形 式的基因，所以可能不會呈現疾病的症狀，但其不正常基因可能遺傳給下一代，

於特殊情況下表現出疾病的病徵。因帶因者所帶有的不正常基因所造成的疾病 可大致分為自體隱性遺傳及性聯遺傳疾病兩種。因此，帶因檢驗可作為生育計 畫之參考。(三)症狀前檢驗(pre-symptomatic test)：指對某些單基因型的遺傳疾病 進行檢驗，受檢者該基因有致病突變，即使目前尚無病徵，其檢驗結果可判斷 其在一生中是否無法避免發病。(四)易感疾病檢驗(predisposition test)：代表將來 罹病的可能性，但不確定是否會發病，此種檢驗多針對受到環境和遺傳因素同 時影響的多因子疾病加以檢驗。

基因檢驗依照功能可分成四類：(一)婚前基因檢驗：目的在於提早發現男女 雙方是否帶有遺傳性致病基因，例如：地中海型貧血基因、杭廷頓氏舞蹈症基 因、精神分裂症基因、染色體是否異常等，以達到優生保健的目的。(二)孕婦或

新生兒基因檢驗：目的在於檢查胎兒或是新生兒是否有染色體異常、罕見遺傳 性疾病基因等，以利作醫療規劃。(三)癌症早期診斷：目的在於提早偵測出癌細 胞的存在，儘早做醫學治療，提高治癒率。(四)預測性檢驗(predictive test)：指 針對多因性疾病進行檢驗，而檢驗結果僅顯示未來一生中發病的風險。提供無 症狀的人進行檢驗，甚至是對於目前醫學尚無有效的預防及治療方式之遺傳疾 病進行檢驗。

隨著人類基因體計畫的完成，伴隨衍生出一些新興的生物技術知識及產 物，其中「生物晶片」(biochip)即是新興生物技術下備受矚目之功能基因研究工 具之一。利用這項技術將可快速、精準地就大量檢體標本同時比較正常細胞與 癌細胞之間的差異，並可快速定出基因突變的位置或序列。「生物晶片」廣義地 說，是配合微電子、微機械等技術，將 DNA、抗體及細胞等生物分子，以微面 積、高密度的方式，在玻璃、矽片、塑膠等固體材質上製成生物化學分析的產 品，分析對象可以為基因、蛋白質或細胞組織等，目的是獲取遺傳疾病或外在 致病病毒資訊的方法之一（鍾竺均、陳偉，2007: 189-191）。

生物晶片包含：基因晶片、蛋白質晶片、及實驗室晶片等。基因晶片(gene chip)：包括 DNA 晶片(DNA chip)與核苷酸晶片(oligonucleotide chip)，是利用 DNA 為探針，整齊的排列在晶片上，並和檢體中的 DNA 片段產生雜交反應，

若有結合反應，即代表檢體中帶有與晶片上相同的 DNA，因此可大規模篩選並 監測基因的表現。蛋白質晶片(protein chip)：以蛋白質為生物探針，整齊地排放 置於晶片上，進行抗原-抗體免疫反應，藉以檢測特定蛋白質。實驗室晶片 (lab-on-a-chip)：利用微機電系統技術將取樣、處理、樣品分離、偵測等複雜功 能整合於一小面積晶片上，以降低成本、快速得到檢測結果及減少樣品消耗等 目標。此種晶片可用於新藥研發、基因工程、環境監督及臨床疾病檢驗等相關

應用。依其功能可分成 PCR 晶片與毛細管電泳晶片。此種快速、精準，並可同 時分析大量檢體之方法，將可加速基因檢驗資訊之獲得（王乃鋒，2007: 54-61）。

基因檢驗結果不僅關乎個人，同時也與家庭或家族其他成員的健康息息相 關，若疾病是可以得到有效的醫學預防及治療，則在疾病尚未發生前，透過基 因檢驗，預測個人疾病發生的風險，在尚未有病灶前就做好全方位的健康管理；

若已有病症出現，可以儘早做醫學治療，提高治癒率。因此，基因檢驗的好處 包括：(一)若能合理運用，將可提昇預防疾病與治療疾病的成效，從而增進人類 醫療福祉。(二)可為人生規劃提供重要的考量。(三)提供醫療諮詢及營養諮詢。

(四)後續追蹤，提供心理諮詢輔導。

基因檢驗雖有其優點，但也有其缺點，若對於目前醫學尚無預防或治療方 法之疾病，檢驗結果可能會造成受檢者心理的傷害，如感到自卑或喪失自尊，

造成抑鬱或焦慮；在工作及保險方面，將可能使其蒙上污名及遭受歧視。若此 檢驗對象是未成年人，將會引起更多基因倫理的爭議，因為檢驗可能違反未成 年人基因訊息的保密性和隱私權，違反道德，亦可能侵犯未成年人的自主權，

忽視了未成年人有不知的權利（Borry et al., 2006: 374）。