隨著各國在人類基因組研究的熱潮中扮演著越來越重要的角色，“基因”開始從一個相對科研化的名詞慢慢走下神壇，走入尋常人家中。人們開始知道并接受這樣一種說法：基因是生命的密碼，也是各種疾病發(fā)生的內(nèi)在原因。同時，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展也日漸清晰地表明，人類疾病或多或少都直接或間接地和基因存在“剪不斷”的關(guān)系，但是人們怎么知道自己的基因存在哪些問題呢？這就要借助基因檢測技術(shù)。
基因檢測就好像是計算機(jī)讀碼。與計算機(jī)的0和1組合編碼類似，基因是由 A、T、C、G 四種堿基組合編碼的，這種編碼作為大自然的產(chǎn)物，存在于幾乎所有的生物中，從微生物、植物、低等動物到人類都享用同樣的編碼。而基因檢測就是通過特定測序設(shè)備對細(xì)胞 DNA 分子中的基因信息進(jìn)行解碼分析的過程，被檢測者只需要提供毛發(fā)、唾液或者其他體液樣品用于檢測評估，就可以了解自身與疾病相關(guān)的基因情況，有助于預(yù)估患病風(fēng)險或精確診斷疾病，從而通過改善自身生活環(huán)境和生活習(xí)慣來避免或延緩疾病的發(fā)生，同時進(jìn)行個性化用藥與治療。
在過去，基因檢測似乎專屬于“上流社會”，其高昂的費(fèi)用一度使人望而卻步，但隨著技術(shù)的普及，測序成本的下降，基因檢測的門檻越來越低，價格也越來越親民，基因檢測服務(wù)可從互聯(lián)網(wǎng)輕易獲得，某些單項費(fèi)用甚至不到100塊?？雌饋?，基因檢測的前景一片光明，但你是否真的了解那些繁復(fù)的檢測項目？這項堪稱偉大的技術(shù)變革是如何與我們的生活息息相關(guān)的？它又能否服務(wù)于普通人群呢？
1、市場的力量：基因檢測的產(chǎn)業(yè)化
通常關(guān)于基因檢測的故事都會從上世紀(jì)90年代開啟的“人類基因組計劃”講起。這項計劃耗時15年，耗資30億美元，由6國科學(xué)家共同參與，最終完成了人類2.5萬個基因的30億個堿基對的測定，人類基因組計劃的竣工真正拉開了個人基因測序時代的序幕。在之后的十多年中，二代測序技術(shù)的飛速發(fā)展使得全基因組檢測的成本大幅下降，也使得針對個人的商業(yè)化基因檢測成為可能。
2004年，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上的一篇標(biāo)志性論文就報道了使用基因測序的方法找到患者基因突變的靶標(biāo)，再輔以針對性的化療藥物治療小細(xì)胞肺癌，以替代腫瘤治療中的放化療和手術(shù)等地毯式轟炸手段，不僅可以提高治療效率，還能降低患者痛苦程度和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此后，醫(yī)療領(lǐng)域開始越來越多地將基因檢測用于診斷和治療中，由個人基因測序所帶來的健康檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前檢測以及個體化診療等各類應(yīng)用開始悄然走進(jìn)平常百姓的生活。
十多年前，一系列常見疾病的檢測產(chǎn)品開始面向消費(fèi)者。這些檢測服務(wù)在加拿大、英國和其他歐洲國家，包括丹麥、芬蘭、荷蘭、瑞典和愛爾蘭銷售，并不斷向國際市場擴(kuò)張。如今，基因檢測行業(yè)作為精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)，其隱藏的巨大市場需求潛力正逐漸顯現(xiàn)，商業(yè)化運(yùn)作日趨成型?，F(xiàn)在美國每年接受基因檢測服務(wù)的人數(shù)在500萬到600萬之間，市場規(guī)模超過100億美元，從業(yè)公司上千家。
國內(nèi)經(jīng)過近兩年的持續(xù)發(fā)酵，基因檢測行業(yè)也迎來了春天，各方資本紛紛涌入，搶占先機(jī)。在去年的創(chuàng)業(yè)熱潮中，我國涌現(xiàn)出一大批基因檢測公司，預(yù)計在今年年底將超過一千家。在百度搜索關(guān)鍵詞“基因檢測”，能看到五花八門的醫(yī)療機(jī)構(gòu)、體檢中心、基因檢測公司，從僅需一頓飯價格的“肥胖基因”檢測，到高達(dá)數(shù)萬元的全基因組測定，甚至還出現(xiàn)了一些嘩眾取寵的概念，比如根據(jù)“天賦基因”來判斷孩子有哪方面天賦，聽起來極具誘惑力。
難道說“全民測基因”的時代真的到了嗎？
圖1：個人基因組測序成本（來自NIH）
圖2：國內(nèi)部分測序機(jī)構(gòu)（來自財富證券）
2、哪些人群有必要做基因檢測？
2011年，蘋果公司前 CEO 史蒂芬·喬布斯患癌時，曾花費(fèi)10萬美元進(jìn)行了全基因組測序，試圖找到針對性的治療方法，可惜并未成功。2015年，曾接受雙側(cè)乳腺切除手術(shù)的好萊塢女星安吉麗娜·朱莉宣布自己接受了卵巢和輸卵管切除手術(shù)，因為 BRCA1 基因檢測呈陽性，提示她有很高的風(fēng)險罹患乳腺癌和卵巢癌。
為了生命的延續(xù)，為了陪伴孩子的成長，朱莉的犧牲不可謂不大。那么，是否只要家族中有卵巢癌、乳腺癌病史的人，都要進(jìn)行這樣的手術(shù)，以達(dá)到杜絕卵巢癌、乳腺癌的目的呢？答案是因人而異，由于個體差異的存在，腺體切除的預(yù)防方式并不適合所有有家族乳腺癌遺傳病史的女性。目前市場上的基因檢測服務(wù)主要包括三類：一是無創(chuàng)產(chǎn)前診斷，針對孕婦腹中的胎兒，通過檢測外周血中的游離 DNA 來篩查唐氏綜合征等先天性疾??；二是藥物代謝基因和癌癥基因的篩查，可用于靶向藥物的研發(fā)、指導(dǎo)個體化用藥和預(yù)測患癌風(fēng)險等；第三類就是上文中提到的肥胖或智力相關(guān)基因的檢測，與健康相關(guān)，也是一部分消費(fèi)者關(guān)心的內(nèi)容，但娛樂性強(qiáng)于科學(xué)性。
第一類的無創(chuàng)產(chǎn)前 DNA 檢測主要用于高齡高危孕婦的初篩。早在1997年，香港中文大學(xué)盧煜明教授發(fā)現(xiàn)孕婦外周血中存在游離的胎兒 DNA ，基于此發(fā)展出來的 DNA 產(chǎn)前檢測技術(shù)僅需采集孕婦靜脈血，并對血漿中的游離 DNA 片段（包含胎兒游離 DNA ）進(jìn)行測序和生物信息分析，就能得到胎兒的遺傳信息，從而檢測胎兒是否患有三大染色體疾病。目前該項基因檢測技術(shù)比較成熟，準(zhǔn)確性可達(dá)到99%。適用于符合以下條件之一的孕婦：高齡（≥35歲）；超聲結(jié)果顯示非整倍體高危；生育過三體患兒；早孕期，中孕期或三聯(lián)、四聯(lián)篩查呈現(xiàn)非整倍體陽性結(jié)果等。
第二類的藥物代謝基因和癌癥基因檢測，能幫助醫(yī)生從基因?qū)用嫔暇珳?zhǔn)了解患者的疾病相關(guān)基因信息，最大程度上預(yù)測患病風(fēng)險以及評估某些藥物的療效和副反應(yīng)，為個性化診斷、治療和用藥提供指導(dǎo)。例如，很多心腦血管疾病患者都要服用一種名為華法林的抗凝藥。按照說明書，一次吃一片3毫克就可以，但有人吃了正合適，有人吃半片就會大出血，有人吃兩三片還不管用。除了這些人，還有那些需要長期甚至終身接受某種藥物治療的患者（如心血管藥物、精神病藥物、消化道藥物、抗病毒藥物）；有過嚴(yán)重藥物不良反應(yīng)史或家族成員中有過藥物不良反應(yīng)的人；同時接受多種藥物治療，或經(jīng)常接觸有毒物質(zhì)的患者，這些特殊人群都有必要通過精準(zhǔn)的基因檢測來實現(xiàn)準(zhǔn)確的用藥指導(dǎo)。
此外，以下人群則需要進(jìn)行癌癥基因檢測：1.具有癌癥或多基因遺傳病家族史的人，這類人群可以通過基因檢測明確自己是否攜帶有遺傳疾病尤其是導(dǎo)致各種類型癌癥的基因。確診患有遺傳性腫瘤的人，也可通過基因檢測獲得更適合病人病情的化療和放療治療方案；2.患有長期或慢性疾病的人，如：80%的肝癌患者，有乙型肝炎病史或者為乙肝病毒攜帶者，另有研究表明，55%的胃癌患者的胃部檢測出幽門螺旋桿菌的存在，因此長期患胃病的人屬于胃癌的高危群體；3.長期暴露在高污染環(huán)境中或有不良生活習(xí)慣和不健康生活方式的人，可以通過基因檢測了解個人在不同疾病特別是某種類型癌癥上的發(fā)病傾向。
第三類的肥胖和智力等個體基因檢測項目是最近才涌現(xiàn)的一類新興概念，雖然其在肥胖體質(zhì)分型和智力相關(guān)基因型等方面能給出一些結(jié)論，但是諸如肥胖、Ⅱ型糖尿病等復(fù)雜代謝性疾病，是基因與環(huán)境長期共同作用的結(jié)果，除了遺傳因素，飲食、運(yùn)動、藥物和神經(jīng)等多方面也起著重要作用。對于這類成因復(fù)雜的疾病或性狀，基因檢測目前還無法做到像單基因遺傳病那么準(zhǔn)確。而“天賦”、“運(yùn)動”和“智力”等性狀特征與一系列功能復(fù)雜的基因有關(guān)，并且受后天影響較大，以可靠性存疑的檢測結(jié)論去限制孩子的可能性，難免顯得過于急功近利。可見，基因檢測在臨床上確實發(fā)揮了效果，孕婦產(chǎn)前無創(chuàng)篩查、遺傳病診斷、腫瘤診斷與治療就是很好的例子，但個體的基因檢測目前還像一個皺皺巴巴的小丑娃，有待于發(fā)展得更加準(zhǔn)確、便宜、安全。
3、基因檢測能帶來改變嗎？
基因檢測解析了一個人 DNA 中的 A、T、C、G 信息，能告訴我們是否攜帶有危險基因突變，患病風(fēng)險如何，但卻回避了一個問題：如果知道了自己有較高患病風(fēng)險，人們是否會改變現(xiàn)有生活方式呢？最近發(fā)表在英國醫(yī)學(xué)期刊（BMJ）上的來自劍橋大學(xué)的系統(tǒng)性回顧分析表明，那些評估患病風(fēng)險（例如心臟疾病或某些癌癥）的基因檢測并不能促使人們選擇更健康的生活方式，而負(fù)面的檢測結(jié)果也不會使人們變得消極，讓他們的生活方式變得更糟。所有結(jié)果都說明，基因檢測對于個人行為不會造成任何顯著的影響。究其原因，一方面是因為“在之后的10年中可能患糖尿病，是一種長期威脅，而不是一種直接的威脅（例如在鱷魚出沒的水中游泳可能致死），后者更容易改變?nèi)说男袨椤?。另一方面，要被改變的行為往往是?xí)慣性的（例如喝咖啡時吃餅干），而且受周圍環(huán)境的影響（美味便宜的餅干和咖啡隨時供應(yīng)），這些習(xí)慣很容易形成。雖然基因檢測結(jié)果能提供一些有利信息，幫助劃分風(fēng)險等級，使高危人群能夠利用篩查、藥物或手術(shù)等方式預(yù)防健康的惡化，但對于一般人群的指導(dǎo)效應(yīng)還是值得我們反思的。
總的來看，基因檢測具有誘人的前景，但是目前人類對自身基因組的研究還處于起步階段，只有部分基因，如產(chǎn)前無創(chuàng)篩查基因、乳腺癌易感基因 BRCA1/2 突變、癌癥化療藥物的耐藥基因等能夠得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果，但對于大部分疾病，基因檢測只能通過統(tǒng)計學(xué)分析其相關(guān)性。此外，相比美國等西方國家，我國目前的科學(xué)和商業(yè)環(huán)境還不夠成熟，基因檢測相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管手段有待完善，檢測技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致監(jiān)管沒有跟上，一些并沒有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)也匆忙進(jìn)入這一領(lǐng)域，在數(shù)據(jù)管控等方面做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
作者蔣夢萍，系中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所研究人員
作者熊全，系中科院上海生命科學(xué)研究院營養(yǎng)科學(xué)研究所研究人員
