癌癥為基因突變造成的疾病，是由于細胞生長、分化及分裂繁殖等有關(guān)的基因產(chǎn)生病變所造成的。這些基因包括促進細胞分裂及繁殖的致癌基因，抑制細胞分類及繁殖或促進細胞分化的抑癌基因。

當致癌基因過度活化或抑癌基因不活化而使細胞分類繁殖不受控制時，細胞就漸漸進入癌化的過程。因此癌細胞常包括有多個基因的突變，而不同的癌癥又有不同的基因病變。

如慢性骨髓性白血病會產(chǎn)生BCR-ABL的病變基因；又如以消化系腫瘤而言，大腸癌常有RAS致癌基因及P53抑癌基因的突變。

因此偵測這些癌細胞特有的重要基因病變，除了可以做為臨床診斷的依據(jù)外，也可做為治療效果及預(yù)后追蹤的指標。

癌癥相關(guān)基因的病變可分成：

（1）基因少數(shù)幾個堿基的變化：包括點突變，堿基的減少或增多，如RAS致癌基因常有condon12、13或61點的突變

（2）基因的缺損：如P53抑癌基因，在癌細胞常有整個基因的缺失

（3）基因的數(shù)目增多：如有些癌胞常有MYC基因數(shù)目增多的情形

（4）染色體轉(zhuǎn)位：如BCR-ABL就是因染色體轉(zhuǎn)位而產(chǎn)生的病變基因

（5）基因的甲基化：當甲基化發(fā)生在一個基因promoter區(qū)的CG聚集區(qū)時，會造成該基因的不活化。在癌細胞內(nèi)，?？砂l(fā)現(xiàn)抑癌基因被甲基化而不活化的情形。在過去（1985年以前），這些基因病變除了大的缺損外，往往無法在短時間內(nèi)偵測出。

自從聚合酶連鎖反應(yīng)（polymerase chain reaction，簡稱PCR）的方法被發(fā)明后，這些基因的病變可很快速的被偵測出，基因診斷才能真正的被臨床應(yīng)用。

聚合酶連鎖反應(yīng)（PCR）是一種快速增多已知基因或DNA片斷的方法。在過去我們要增多基因是要先找出想要測的基因，然后將它送入細菌或嗜菌體內(nèi)，利用它們快速的繁殖速度，以獲得大量的欲檢測的基因，然后再作進一步的分析。

因此，從受到檢體到作出結(jié)果，往往需要一年半載，這樣的方法根本無法用于臨床，更不用說技術(shù)的困難度。有了PCR的技術(shù)后，病變基因的診斷方法才可真正的用于臨床。

這個方法要先設(shè)計兩條寡核苷酸的引子（稱primer），一條對應(yīng)欲測DNA片斷前端的正股，另一條對應(yīng)后端的負股，然后利用互補的雙股DNA在高溫下會變成單股，及回溫后又會變成雙股的特性，以進行DNA的增多反應(yīng)。

將欲測的DNA，寡核苷酸引子，酵素及其它原料放入同一管中，加熱至94℃使它變成單股，然后降溫到恰當溫度，使合成的寡核苷酸引起與欲測的DNA結(jié)合形成雙股的結(jié)構(gòu)，DNA制造酵素就可以此引起為起點，開始制造與欲測DNA相同的DNA片斷，再將溫度升到最適合酵素反應(yīng)的溫度（一般是72℃）。

DNA片斷就可很正確的被產(chǎn)生出來。由于新制造出來的DNA片斷，可被重復(fù)利用，當做下一個cycle制造DNA的模板，因此，DNA的制造速度是以等比級數(shù)進行，當進行20個cycles的反應(yīng)后，DNA就可增加約106倍。

有了PCR這種可以隨意增多任何已知DNA片斷的方法后，它就可用于任何微生物的快速診斷，如與肝癌有關(guān)的B型肝炎或C型肝炎，與子宮頸癌有關(guān)的乳突狀病毒，又可利用更新的定量PCR方法，來偵測病人經(jīng)治療后，病毒量的變化，以評估治療的效果。

至于病變基因的偵測，當然也不適問題。我們可利用PCR的方法增多病變基因，然后再利用基因定序儀，決定病變基因突變的堿基，或利用核酸內(nèi)切酶，切割突變的位置……等等，有相當多有效的方法可偵測病變所在，而這些方法的關(guān)鍵技術(shù)就是PCR。

又有的病變牽涉到不同染色體上兩個基因的轉(zhuǎn)位，而其轉(zhuǎn)位的確切位置變化相當大，因此，無法直接以DNA當模板，增多該區(qū)域來做診斷。在這種情形，則須要利用反轉(zhuǎn)錄酶PCR的方法（簡稱PT-PCR）。

RT-PCR的方法，是以RNA當檢驗的材料，利用反轉(zhuǎn)錄酶先將它轉(zhuǎn)變成互補的DNA（稱cDNA），然后再設(shè)計二條寡核苷酸的引子，分別對應(yīng)cDNA的序列，以便進行PCR的反應(yīng)。

以偵測慢性骨髓性白血病的BCR-ABL突變基因為例，我們設(shè)計一條寡核苷酸引子來對應(yīng)BCR基因的cDNA，另一條對應(yīng)ABL的cDNA。

然后進行RT-PCR：正常的細胞沒有BCR-ABL的病變基因，ABL及BCR基因是分開的基因產(chǎn)物，因此，此兩條引子就各自反應(yīng)，PCR的結(jié)果只是等加級數(shù)的增加，30 cycles后只增加30倍而已，無法用一般的方法顯示出來。

但當遇到慢性骨髓性白血病的檢體時，因其中有BCR-ABL的病變基因，RT-PCR的產(chǎn)物一端是BCR基因，另一端是ABL基因，產(chǎn)物可以一再的被二條寡核苷酸引子利用。

因此，就產(chǎn)生等比級數(shù)的增加，重復(fù)做了30 cycles后，BCR-ABL的變異基因片斷可增多至接近10億倍，所以很容易的就可利用一般的洋菜膠電泳法偵測到。

又如基因的不活化，除了基因有真正的堿基突變外，另一種情形是基因起動店附近的CG聚集區(qū)被甲基化，這種變化也可利用甲基化PCR的方法（methylation PCR）偵測。

這種方法首先要利用一種化學(xué)藥物（Sodium Bisulfite）將欲測的DNA中的“C”堿基變成“T”，當有CG的甲基化時，“C”就無法變成“T”，我們可根據(jù)這樣的差異設(shè)計甲基化PCR所須的寡核苷酸引子，以進行反應(yīng)。

由于PCR技術(shù)改變了整個生物科學(xué)的研究，除了以上所提外，廣泛地使用于各種生命科學(xué)，如生物的演化及物種的起源、罪犯鑒定、親子鑒定、品種鑒定……等等。是二十世紀末最重要的發(fā)明之一，因此其發(fā)明人Mullis KB，在不到10年后即獲得諾貝爾獎。