JAMA质疑35万人试验结果，产前携带者筛查的边界在哪儿？

繁华刹那

8月16日，JAMA期刊上一篇名为《Modeled Fetal Risk of Genetic Diseases Identified by Expanded Carrier Screening》的论文受到了产前筛查领域的关注，国内相继有媒体对此进行报道，均将焦点放在了扩大致病基因的筛查范围比标准检测更有效。然而，就在当日，加州大学洛杉矶分校分子诊断和临床基因组学中心WayneGrody教授在JAMA上以《Where to Draw the Boundaries for Prenatal Carrier Screening》为题指出了该研究的不足，那么产前携带者筛查的边界到底在哪里？

事件回顾

遗传检测公司Counsyl的科研人员对346790名夫妇进行超过94种疾病携带状态的筛查，利用现代分子遗传学技术确定后代的疾病风险以及检测标准筛查手段不能检测到的疾病，例如原发性肉碱缺失症（1/100000de 概率）和Salla病（全球已知的患者数量小于200）。研究人员在报告中表示，与标准筛查手段相比，这种方法可以检测出更多的突变和可能存在风险的胎儿，根据不同的种族，检测率提升幅度了9%到55%。此外，扩大筛查范围似乎能减少种族之间的筛查敏感性差异，使胎儿风险检测率差异降低10倍。

研究人员最后下结论：扩大致病基因的筛查范围可以有效筛出传统标准致病基因筛查无法检出的大量疾病相关基因。

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JAMA同期文章揭示该研究存在多个疑点

对于这项研究，Grody教授提出了多个疑点，包括疾病类型的选择、检测技术、风险评估等。

Grody教授怀疑，所有的这些DNA变异都重要到怀孕夫妇必须重视吗？每增加一项疾病的筛查，就需要增加额外的遗传咨询来解释结果及其风险。即使在孕妇中检测到一种罕见突变，大多情况下其男性生殖伴侣也需要进行同个基因的突变检测，这增加了夫妇的焦虑时间。即使男性伴侣的检测结果为阳性，根据孟德尔遗传规律，胎儿的患病概率也只有25%，因为大部分公认的罕见疾病在跨代遗传时是沉默的。

Grody教授认为，这些因素不能被纳入到这项研究的风险计算中，因为所有的筛查检测是针对个人而不是定义中的育龄夫妇，因此，评估受影响的胎儿数量必须只是一个假设，因为夫妇在临床实践中遇到的任何情况都会影响到该结果。

该研究中检测到的额外突变在一般人群中极其罕见。另外它还涉及到了试验的特异性，当对检测人群的分析极其罕见时，相比真实的生物阳性结果，技术上的假阳性会显著提高。如何从常染色体和X染色体中检测到这些疾病、基因和突变？使用什么标准？这些标准和之前的公认标准一致吗？这些问题目前尚未清楚。

Grody教授表示，这项研究所提供数据的有效性没有任何疑问，但它是基于商业健康科技公司的检测结果，然而即便使用了专有的检测策略，但该方法的某些部分是未曾报道过或未公之于众的。例如，它们只列出了最常见的突变，而这些突变在标准的筛查panels中（囊性纤维化、β-地中海贫血、高雪氏症）均已提供。

另外，Grody教授认为，该研究没有具有支持性的数据来解释所选择的疾病、基因以及突变，该筛查小组可能显得有些随意，或是由市场所驱动。不过，研究人员在文章也承认，选择的多数极端罕见疾病中的基因型-表型数据是有限的。基因检测领域也曾有此类先例，如竞争性扩展（主要由商业实验室引发）CFTR基因突变筛选panels至ACMG和ACOG指南范围之外。这种扩展性检测伴随着一些不理想的结果，例如特征性较弱的DNA变异如L99F和D1152h后来被证明无临床症状。

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疾病列表存在问题

除了以上疑问，Grody教授还指出该研究的相关疾病列表存在五个问题。

第一，短链酰基辅酶A脱氢酶缺陷症（ACADS基因，只有1例）极其高度可变，即使个体之间的突变一致，许多携带者可能无症状或只在成年期受到轻微的影响（有些专家认为这是一个良性性状）。目前还未清楚夫妇对模棱两可的结果能否做出明智的决定。

第二，苯丙氨酸羟化酶缺乏症（苯丙酮尿症，PAH基因）是种可治愈的疾病，因而即便许多家庭受该疾病的影响，但实际上他们可能对苯丙酮尿症的产前诊断或终止妊娠不感兴趣。此外，几十年来苯丙酮尿症一直是新生儿筛查的主要目标之一，因此没有必要提前进行筛查。

第三：共济失调毛细血管扩张症（ATM基因）在筛查中仅发现一例，该疾病可由多种不同的突变引起，但没有哪种突变是特别常见的。然而，研究人员并未在文章中或在辅助材料中解释筛查出的哪些突变能够证实以及怎样证实结果的意义性。

第四：在未有家族史的情况下进行脆性X综合征携带者筛查（FMR1基因），这是任何专业指南都不推荐的。CGG重复序列在前突变中很常见，但在后代中扩展至全突变的机会很小。该研究中的方法可能会导致不必要的产前检测以及为新生儿贴上不可避免的成人发病标签，如女性卵巢早衰、男性震颤共济失调痴呆症，因此用这种方式来预测孩子的遗传性不符合道德公约。

第五：由于该研究中许多疾病的筛查是基于整个基因编码区的非定标性二代测序，因此不可避免DNA中意义不明确的变体也被检测到，尽管研究人员表明他们的报告已经排除意义不明确的变体，但这种罕见或未见过的变体的临床解释相当具有挑战性。即使已经形成一定的书面指南，该过程也十分耗时，且多数生物学假设并不适用于所有情况。

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即便存在不足，35万数据仍有贡献

在指出该研究的缺陷之余，Grody教授也肯定了其所作出的贡献，他指出，该研究在产前筛查领域有重要的贡献，提供了丰富的遗传变异频率数据，这些变异可在不同种族背景的育龄人群中检测到。直到最近几年，高通量DNA测序技术被广泛应用之后，人体基因组中大量的沉默但具有潜在破坏性的序列变异才被发现。然而，如今只是能够检测到这些变异，要将其应用至筛查项目，还需强有力的证据。

另一方面，不确定性不应该阻碍对疾病变异的探索，因为只有持续不断地揭发和分类变异，筛查才最终成为可能。该研究中，作者提供了产前筛查的重要知识。

产前携带者筛查的边界在哪里？

近几年，JAMA等多个期刊上的报告表明，当前技术已被广泛用于评估未确诊但可能为遗传病携带者的状况，以及被用于检测恶性肿瘤的药物敏感性和耐药性突变，这些研究的初步结果令人十分惊讶。

过去医学教材上表示，每个健康人平均携带6个有害的隐性基因变异（这并未基于任何显而易见的数据）。如今临床基因组检测数据表明，每个人携带几百个潜在的有害基因变异，但这些变异是否对患者有危害在大多数临床试验中还未知。

几十年来，产前为准父母提供遗传病携带状态的筛查已经成为医疗护理的标准，其中要考虑疾病的家族史、夫妇的突变频率在种族中是否增加，或族裔的携带率足够高到需要进行普遍性筛查（目前适用的只有囊性纤维化）。这些筛查都是经过深入研讨并由专业组织反复修订的指南进行指导，例如美国医学遗传学和基因组学学会（ACMG）和美国妇产科科学学会（ACOG），然而这些指南有一个共同特点：相当保守，即对筛查疾病列表设置了一个很高的门槛。

纳入常规人群筛查指南的疾病需满足以下几个条件：（1）有足够且均衡的临床严重度（2）有一组相对频繁且特征显著的突变，使得阳性结果可以直接用来预测疾病，避免阴性结果带来的虚假安全感。（3）适合突变检测成本效益高、准确性高和安全性高的平台。此外，支持这些标准的数据必须是完全透明的，并提供给临床医生和病人。

专业指南的制定以及被广泛采纳是因为它遵循了医学的核心——不会产生危害。无论是针对个别患者还是整个人群，尤其是对于担忧遗传检测会导致终止妊娠的健康育龄夫妇，这个原则非常重要。如果临床医生提供产前护理或遗传咨询，并与患者讨论各种可能性，结果或许会更好些。这就是为何CFTR被确定为致病基因12年后，才最终推出通用的囊性纤维化携带者筛查，直到今天，它仍然是唯一一个面向所有孕妇的分子遗传携带者筛查。

Grody教授指出，扩展性产前筛查揭示的意义未明变体会增加实验室生成报告的挑战性，还增加了遗传咨询的负担，对准父母的决策带来困境，这就是为何一些人坚持不将非定标性DNA测序纳入任何筛查选项中的原因。

在不久的将来，基因组测序价格将越来越低，在健康人群中的应用也越来越普遍，随之而来的是对意义不明变体以及偶然发现的担忧。然而，在该时间段，尤其是产前阶段，携带者筛查方案必须非常最谨慎。

相关文献：

Modeled Fetal Risk of Genetic Diseases Identified by Expanded Carrier Screening, JAMA. 2016;316(7):734-742. doi:10.1001/jama.2016.11139.

Where to Draw the Boundaries for Prenatal Carrier Screening, JAMA. 2016;316(7):717-719. doi:10.1001/jama.2016.10888.