SNP分型技术在临床检测市场的应用前景

SNP（Single nucleotide polymorphism）即单核苷酸多态性，它是由基因组DNA某一特定核苷酸位置上单个碱基的转换、颠换、插入或缺失引起的点突变, 使得群体之间和个体之间产生了差异。   

SNP的检测方法很多，它们主要基于以下4种基本原理：（1）等位基因特异性杂交；（2）内切酶酶切技术；（3）引物延伸法；（4）寡核苷酸连接反应。除了已经相当成熟的基因测序和单链构象多态性（SSCP）等技术外，一些新发展起来的基因芯片技术，变性高效液相色谱（DHPLC）、质谱技术、PCR技术及基于PCR的新技术等也逐渐进入这一领域并成为主要检测手段。由于SNP具有数量多、分布广和稳定遗传等特点，且目前已开发出了许多自动操作的技术，分析结果可由计算机处理等优点，因此，SNP分析技术的应用有巨大的潜力，在新药研究、个体化医疗、临床检验和分子诊断等领域中具有重大的产业价值。

SNP最初被用于医学研究，随着人们对它的认识及检测手段的简化，SNP 已逐渐向遗传学、生态学、作物育种等众多领域渗透，研究对象也由人类扩展到有重要经济价值和研究价值的动植物、微生物等。相信随着研究的深入，SNP 对群体遗传学、制药业、法医学、物种的进化与改良等也将产生不可估量的作用。

随着生物技术的发展和科技的进步，SNP分型技术的应用日益广泛和开阔，比如：

1、SNP作图

国际SNP图谱工作组勾画了一个有142 万个SNP 组成的图谱,平均密度为每1900 个碱基对含1个SNP。这一图谱将SNP与人类基因组序列、物理和遗传图谱结合起来以期在序列变异、疾病关联基因、种族遗传和基因组扫描等方面作出进一步研究,将会对疾病的深入了解、诊断方法和新型有效的治疗方法的发展产生深远的影响。

为满足中国人类基因组多态性计划和研究的需要，中国于2001 年成立了第一个人类基因组数据库，其全称为“基因取向的多态数据库”，主要收集和研究中国人群基因组变异及其与复杂疾病的相关性。目前已明确了高血压、癌症等多种严重影响人类健康乃至生命的疾病与对应等位基因SNP的关系。由于SNP检测在后基因组计划中的重要性，高通量检测SNP的新技术正在不断发展，《Human Mutation》、《Genome Research》和《Nucleic Acids Research》等高水平国际杂志有很多关于SNP高通量检测技术的报道。

从目前已有的报道来看，SNP检测方法主要集中在综合利用纳米材料技术、多重PCR技术、各种荧光探针设计技术和各种荧光标记技术等提高检测的准确性和通量，基因芯片和微球阵列技术在高通量检测SNP方面也显示出了独特的优势。在检测技术方面，DNA阵列无疑是最为理想的, 最具有发展潜力,但仍然存在一些问题, 例如检测成本高、重复性不够好等。质谱法凭借其高灵敏度和高准确度的优势也必将得到广泛使用。采用纳米材料和单分子检测技术有望实现不通过PCR扩增就可以高通量检测SNP的最终目标。

随着技术的进步，物种基因组测序工作的完成，SNP数据库将会不断充实，通过各方面研究，SNP分析技术将会更有效，它的应用前景一定将会更加广阔。

2、疾病的关联分析

SNP基础上关联分析,发现一些复杂性疾病如心脏病、癌症、糖尿病、精神病等的遗传变异是人类遗传学家面临的一个主要挑战, 虽然这些疾病在家系中扩展,但它们通常隔代遗传,结果使曾经成功运用于孟德尔疾病的传统的家系连锁分析在此使用受限,复杂性疾病是遗传和环境综合作用的结果。

目前, 发现这些多基因疾病微效基因最有力的方法是利用与疾病基因关联的DNA 标记,对病例组和对照组的标记的等位基因频率进行统计学比较, SNP 是这种分析很好的一种标记。Leonid Kruglyak 用计算机模拟估计基因组中间的范围,他预测含有50 万个SNP 的全基因组图将对发现复杂性疾病的致病基因有用。现在已通过SNP 关联发现了两个前列腺癌相关基因,发现类固醇激素与乳腺癌、前列腺癌的发生相关。随着SNP的继续发现和应用, 这一方法将会得到更广泛的应用。

3、药物设计和应用

SNP多态性的研究, 表明遗传多态性与个体对药物的敏感性或反应性之间存在关联, 从而兴起了一门新的学科即药物基因组学(Pharmacogenomics)。其主要研究遗传因素对药物作用的影响和不同个体对药物反应的差异, 从而为临床针对性合理用药和根据不同基因型个体或群体对药物的反应来选择试验人群, 改进药物设计, 为药物上市后实行监测提供了理论依据。在药物上市后可建立一个药物监测系统，通过比较服药后副作用严重个体与无此反应的对照的DNA ,确立一个易感个体的SNP简图,在通过比较具有良好作用个体与无作用个体的DNA , 建立一个正效应个体cSNP简图。两者共同组成一个综合的药物反应模型, 有助于患者选取有效而副作用少的疗法。

4、个体识别和亲权鉴定

虽然SNP位点提供的信息相对较少, 但分布的高密度弥补了信息量的不足。已有许多SNP用于法医学, 如polymarker 系统用于亲子鉴定个体识别, 其在黄种人中的排除概率为0.9962。SNP有望在法医个体识别、亲子鉴定中得到广泛应用。

近年来, 由于SNP分型技术的发展, 作为分布广泛且相对稳定的遗传标记SNP , 因其具有等位基因频率易于评估且易于基因分型等优势, 使其在医学、生物、药学等领域受到了广泛的重视。我们相信, SNP的深入研究, 必将为人类遗传学、分子遗传学、药物遗传学、法医学以及疾病的诊断和治疗等方面的研究产生积极的作用。