與其他診斷方法相比，基因診斷具有突出的優勢:壹是能在基因水平上徹底揭示疾病的病因和發病機制；二是可以在出現癥狀前診斷，可以顯著提前產前診斷的時間；三是材料少，來源廣，少量樣本即可用於診斷；第四，能快速檢測不易體外培養的病原體(如艾滋病病毒、各種肝炎病毒等。)並且不能在實驗室中安全地培養。因此，基因診斷已廣泛應用於臨床診斷領域，尤其是遺傳病研究領域。1.基因診斷的臨床應用1.1遺傳性疾病的基因診斷:到目前為止，人類遺傳性疾病有上千種，分為單基因缺陷引起的遺傳病(包括顯性遺傳、隱性遺傳、X染色體連鎖遺傳病等。)，多基因缺陷導致的復雜遺傳病，染色體數目異常的遺傳病。隨著各種遺傳病致病基因和突變類型的明確以及許多可用於基因連鎖分析的遺傳標記的出現，以及基因診斷方法學的不斷完善和更新，基因診斷被廣泛應用於遺傳病的診斷。目前，遺傳病基因診斷的成就最為顯著和突出。地中海貧血是壹種常見而嚴重的遺傳性血液病。Drobyshev等利用10聚合物[1]寡核苷酸微陣列成功檢測到β-地中海貧血患者紅細胞中β-珠蛋白基因的三個突變位點。血友病B是由凝血因子ⅸ基因缺陷引起的X染色體連鎖隱性遺傳病，嚴重者以關節腔和肌肉出血為特征性表現。目前只能診斷以下遺傳病:已知特定基因位點突變或缺失的單基因病；DNA標記RFLP；已知與特定突變基因突變連鎖不平衡；檢查癌細胞的染色體重排；新生兒死亡打擊基因已被克隆或具有DNA連鎖標記的遺傳性酶疾病[2]。1.2腫瘤的基因診斷:腫瘤的形成是遺傳因素和環境因素相互作用的結果。癌基因、抑癌基因及其產物作為腫瘤標誌物，在腫瘤診斷、檢測腫瘤復發和轉移、判斷療效和預後、人口普查等方面有很大的實用價值。檢測癌基因和抑癌基因的基因突變有助於腫瘤的早期診斷。腫瘤抑制基因p53是人類腫瘤中最常見的突變基因，約50%的腫瘤在該基因上有突變。通過將p53基因外顯子2-11中所有突變位點的突變探針和相應的正常序列探針集成在壹個芯片上，制成p53基因芯片，為腫瘤的早期診斷和分類提供了壹種新的途徑。SPLUNCL蛋白、p16基因和p27基因可作為鼻咽癌早期診斷的診斷標誌物[3]。1.3傳染病的基因診斷:形態學和生化血清學對細菌、病毒、寄生蟲、真菌等傳染病的診斷有時存在靈敏度低、特異性差、速度慢等缺點。基因診斷技術可以克服這些缺點，它可以檢測生長中的病原體和潛伏的病原體。它可以確定過去的感染和當前的感染。法醫鑒定中的1.4基因診斷:主要針對人類DNA的遺傳差異進行個體識別和親子鑒定。其中，最常用的基因診斷技術是DNA指紋技術、擴增片段長度多態性分析、PCR-STR檢測基因組中短串聯重復序列的遺傳特征和PCR-mtDNA檢測線粒體DNA。疾病易感性的基因診斷:基因診斷在判斷個體對某壹重大疾病的易感性方面具有重要作用。例如，人類白細胞抗原復合物的多態性與某些疾病的遺傳易感性有關。器官移植組織配型中的基因診斷:器官移植的主要問題是如何解決機體對移植物的排斥反應。基因診斷技術可以分析和顯示基因型，更好的完成組織配型，有利於提高器官移植的成功率[4]。1.6藥物篩選和藥物開發中的基因診斷:由於芯片技術具有高通數量、規模和可行性的特點，可用於新藥篩選，特別是在中藥成分的真偽鑒別、有效成分的篩選、物理研究和化學藥物的合成等方面。而且利用基因芯片進行大規模篩選研究，可以省去大量的動物實驗，縮短藥物篩選的時間。1.7植入前遺傳學診斷(PGD): GPD是在體外獲得壹個卵子或植入前胚胎，通過極體或卵裂球活檢檢測胚胎的染色體和基因，將無病胚胎植入母體子宮獲得正常後代的技術。它是壹種積極的優生技術，實現了診斷時機的提前，避免了選擇性流產，可以應用於不孕患者，可以從源頭阻斷遺傳疾病的傳播。目前在國內，這個項目的發展非常有限，總體上處於起步階段。使用的技術包括單卵裂球熒光原位雜交、多色/多重FISH和其他基於單細胞的染色體分析技術；基於單細胞的基因診斷技術，如單細胞巢式/多重巢式PCR全基因擴增技術[5]。2.基因診斷臨床應用中的問題2.1基因診斷中的倫理問題:目前的基因診斷方法測得的結果可靠嗎？被診斷為基因缺陷的人如何受到法律保護，才不會受到壽險、雇主和社會的歧視？等等，目前推廣使用基因診斷方法是否合適值得商榷。雖然通過基因診斷技術可以明確壹些遺傳病的病因，但如果不給予有效的治療，這種基因診斷可能意味著對患者自身生活的負擔和困擾。基因診斷可能會導致新的種族歧視，並最終復活納粹的種族改良企圖[6]。2.2基因診斷技術的標準化:基因診斷技術的發展歷史較短，有的才發表幾年，最多20多年。因此，目前仍缺乏規範的操作規程和質量認證體系，醫療機構的研究機構和實驗室之間仍存在方法不壹致、質量保證困難的問題[7]。綜上所述，與傳統方法相比，基因診斷更加靈敏、準確、快速，在臨床應用中具有不可替代的地位。其未來發展方向是發揮其在疾病預測、預防和個體化治療中的作用；同時，必須重視基因診斷的醫學倫理和生物安全，加強基因診斷技術的質量控制。
與傳統的診斷方法相比，基因診斷方法具有明顯的優勢。它以基因的結構異常或異常表達為出發點，而不是從疾病的表型出發，所以往往可以在疾病出現之前就做出診斷，為疾病的預防和早期及時治療贏得了時間。另外，遺傳病的基因變異可以統壹反映在全身的細胞上，診斷材料非常方便。血細胞和羊水脫落細胞可用作診斷材料，無需測試特定的組織或器官。由於這些優點，基因診斷從發展之初就受到高度重視和廣泛歡迎，並被應用於許多臨床疾病的診斷。
1基因診斷在感染性疾病中的應用
基因診斷具有高度的敏感性、特異性、簡便性和快速性，已廣泛應用於病毒、細菌、支原體、衣原體、立克次體和寄生蟲感染的診斷。(1)人乳頭瘤病毒的檢測:傳統的病毒培養和血清學技術難以檢測出人乳頭瘤病毒(雙鏈DNA病毒)，但核酸雜交、PCR等基因診斷方法可以快速、準確地檢測出人乳頭瘤病毒感染並同時進行分型。(2)肝炎病毒的檢測:HBV(乙肝病毒)的血清學檢測已廣泛應用於臨床，但它只是測量病毒的抗原組成和機體對HBV抗原的反應，而基因診斷可以直接檢測病毒本身，有其獨特的優勢。首先，它的靈敏度高，可以在血清學方法呈陽性之前就被診斷出來，這在獻血者的篩查中尤為重要。基因診斷方法可將HBV、HCV(丙型肝炎病毒)和HIV(人類免疫缺陷病毒)的窗口期從血清學方法的60、70和40天分別縮短至49、11和15天。其次，基因診斷可以定量檢測患者血液中的病原體，對臨床評估抗病毒治療效果、指導用藥、明確病毒復制狀態和傳染性具有重要價值。比如我科引進的定量PCR儀，利用實時在線檢測反應管中熒光信號的變化來定量病原體DNA，結果更加準確可靠。產品檢測始終在封閉狀態下進行，有效解決了產品汙染問題。基因診斷還可以檢測出因免疫狀態異常而無法檢測出相應抗原和抗體的病毒變異或病毒感染。(3)結核分枝桿菌的檢測:結核病是壹種長期以來嚴重威脅人類生命健康的常見病，尤其是在發展中國家。傳統的實驗室診斷依靠痰塗片鏡檢和結核分枝桿菌的培養鑒定，但陽性率不高，耗時長。目前通過PCR技術建立的診斷方法靈敏度可低至100個細菌，結核分枝桿菌拷貝的特異性重復序列引物即使菌株發生變異也能準確檢測。(4)基因診斷可用於檢測艾滋病病毒、人巨細胞病毒(HCMV)、愛潑斯坦-巴爾病毒、淋病奈瑟菌、幽門螺桿菌、腦膜炎奈瑟菌、螺旋體、瘧原蟲、弓形蟲，均具有敏感、特異、能應對當前感染的優點[1]。
2基因診斷在遺傳病中的應用[2]
基因診斷本身是在分子遺傳學的基礎上發展起來的，在遺傳病診斷方面成就最突出，也最有發展前景，對許多致病基因及其突變類型明確的遺傳病有很好的診斷效果。即使致病基因不明確，也可以利用遺傳標記進行連鎖分析，診斷壹些遺傳病。目前，通過基因診斷的遺傳病有100多種。這裏僅舉幾個例子來說明。(1)血紅蛋白病的基因診斷:大多數α地中海貧血是由α珠蛋白基因缺失引起的。診斷采用DNA限制性內切酶酶譜分析或PCR檢測α珠蛋白基因缺失及其mRNA水平。(2)苯丙酮尿癥的診斷:苯丙酮尿癥是壹種常見的常染色體隱性遺傳病，其分子基礎是苯丙氨酸羥化酶基因的點突變，可通過PCR和RFLP(有限片段長度的多態性分析)檢測。(3)杜氏肌營養不良癥:約65%的杜氏肌營養不良癥患者存在X染色體Xp 21.22-21.3的dystrophin基因中DNA片段的缺失和重復，導致移碼突變。可采用針對Xp 21不同部位的各種DNA探針進行診斷，可采用內切酶酶譜分析和多重PCR。
基因診斷在腫瘤學中的應用
腫瘤是壹種多基因疾病，其發展過程復雜，臨床表現多樣，涉及多個基因的改變，與多種因素有關，因此與感染性疾病和單基因遺傳病相比，腫瘤的基因診斷要困難得多。而腫瘤的發生發展從根本上離不開基因的變化，因此基因診斷在腫瘤疾病中也會有廣闊的前景。其重要表現有以下幾個方面。(1)腫瘤的早期診斷和鑒別診斷。(2)腫瘤的分級、分期和預後。(3)識別和檢測血液中的微小病變、轉移病變和殘留癌細胞。(4)腫瘤治療效果的評價。此外，檢查癌基因的變化不僅有助於腫瘤的診斷和預後，而且在判斷術中腫瘤是否完全切除，是否有外周淋巴結轉移等方面也有優勢。在白血病診斷中，PCR陽性診斷結果可比傳統細胞學方法和臨床癥狀早5 ~ 8個月，可檢出1×10 6個有核細胞中的1個白血病細胞，在早期診斷、早期治療和臨床化療後殘留白血病的監測中具有不可比擬的特異性和敏感性。基因診斷不是萬能的，它只是現代檢驗醫學的壹個非常重要和有前途的手段。縱觀目前基因診斷的臨床應用，除了病原體的PCR檢測，其他領域的應用非常有限，即使是條件好的三級甲等醫院，項目也不多。