二、基因測序的誤區(qū)和瓶頸

　　1.水晶球只是童話——風險評估預測為何不靠譜

　　人類對不確定性的恐懼和好奇一直存在，基因測序可否用來做患病風險評估，成為一個預測未來的水晶球？理論上來講是可以的，反正人生都是在各種概率中前行。但實際上能用于指導實踐還是有很多疑問。首先要確定個體基因測序的結(jié)果是否偏離了正常人群，就要有一個統(tǒng)一、科學、標準的數(shù)據(jù)庫，遺憾的是現(xiàn)在還沒有。大部分公司的做法是自己構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，加入臨床上確認的和科研上研究比較多的一些突變位點，受檢者測序后和這個數(shù)據(jù)庫進行比對，看看有沒有出現(xiàn)這些突變。然后根據(jù)這些突變發(fā)生的情況，給出一個患病的百分比概率。但是，問題在于：1）這個數(shù)據(jù)庫是否可靠，很難證明。有相關(guān)性也不代表就是因果；2）已明確和臨床疾病有關(guān)的突變實際上是相當少的，很多突變即使有了也不一定就意味著會發(fā)??；3）除了遺傳?。ㄈ绾币姴。┮酝?，大部分疾病是多基因相關(guān)，并且和后天環(huán)境也很有關(guān)系，單靠基因測序并不能夠完全模擬發(fā)病的所有相關(guān)因素；4）這個百分比概率是用什么軟件模型算出來的，軟件是否靠譜，很難說。即便說個體的患病風險比正常人群高了5個百分點，是否說該個體就有更高的患病可能，很值得商榷，對臨床也沒有任何指導意義，概率并不能用于進入臨床診療標準?；谏鲜鲈?，目前幾乎每一家公司測出來的疾病風險都不同。目前的風險評估預測，除了影響心情以外，沒什么實際意義。

　　風險評估預測不靠譜：至于一些什么兒童性格基因和天賦基因商業(yè)檢測，更加荒唐。學術(shù)界至今沒有公認哪個基因跟天賦有必然聯(lián)系，拿著一些發(fā)表的探索性研究文章，就說是業(yè)界證實的結(jié)果，忽悠行業(yè)外的老百姓賺錢，既不科學，也不道德。

　　2.是否應該進行全基因組測序？

　　從科研角度來說，完全沒有問題，但在臨床應用方面就不是了。除了遺傳病以外，目前很多基因和疾病的關(guān)系都只是“可能”，還沒有定論，即便是BRCA1，也只能說近乎“公認”跟遺傳性的乳腺癌有關(guān)。一堆解釋不清的測序結(jié)果，對醫(yī)生和病人來說都沒有意義，病人卻因此要承擔更高的檢測成本，未來不會得到衛(wèi)生政策部門的贊同。檢測某腫瘤，是否一定要測一大群基因？和腫瘤的關(guān)系都明確相關(guān)嗎？這些基因?qū)υ撃[瘤的診治意義有多大？臨床診斷指標，“多”不重要，“明確”才最重要，有多個明確相關(guān)指標，則是好上加好，利于綜合判斷，而做多少檢測，還要從臨床實際判斷出發(fā)。這就好像你發(fā)燒咳嗽到醫(yī)院去看病，醫(yī)生除了給你驗血常規(guī)以外，又給你查生化全套，又給你查SARS病毒，又讓你去做包括PETCT在內(nèi)的所有影像學檢查看看是不是癌癥，末了再來個骨髓穿刺查白血病，因為癌癥和白血病也可能引起發(fā)熱，會不會有人接受呢？具體工作中，醫(yī)生還是會結(jié)合病人主訴、流行病學資料、病人經(jīng)濟能力、生活行為、前期治療觀察等因素，確定首選檢查手段，根據(jù)經(jīng)驗分步進行鑒別診斷。所以，全基因組測序的結(jié)果，目前給臨床帶來的無所適從要多于指導意義。更不用說應該測多少倍的深度，這方面連個標準都沒有。各種全基因組測序數(shù)據(jù)庫，跟大量的重要臨床數(shù)據(jù)（如腫瘤大小，家族史，藥物使用，其他診斷數(shù)據(jù)）沒有足夠關(guān)聯(lián)，因此未來也不一定有用。

　　醫(yī)生的診療，會包括通行的標準診療和標準流程之外的探索性診療兩部分。后者是醫(yī)學進步的動力，但在當前中國的醫(yī)患環(huán)境下越來越少。盡管如此，對于標準診療無解的病人，醫(yī)生會嘗試非常規(guī)的診療尋找突破，這種極端情況下全基因組測序是有一定價值的。我們有時會見到這樣的例子，無法確診或治愈的病例，通過測全基因組后發(fā)現(xiàn)了某個突變，根據(jù)該基因突變對應的蛋白質(zhì)功能和表觀性狀，最終得到確診或是找到了某種對應的藥物（用于其他疾病的或是還沒上市的）。但是也有測了全基因組什么辦法也沒找到的，比如說喬布斯同志。這種診療不能成為目前醫(yī)療的主體，因為不確定性太多，它沒有辦法替代現(xiàn)行的醫(yī)療模式。

　　3.任重而道遠——生物信息學的瓶頸

　　高通量測序是通過把提取的樣品DNA打成小片段，在機器上進行大量平行測序，然后將讀取的序列信息拼接成完整序列，和參考序列進行比對，這里需要很多的生物信息學工作。因此，在拼接的過程中難免有算法誤差，另外打碎DNA片段的實驗步驟也有重復性的問題。由于突變位點不是每一次測序都能測到，因此需要測很多次，有時候甚至測到上千次，這也是高通量測序會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的原因。測到目標區(qū)域的平均次數(shù)稱為測序深度，如測100次就稱為100×（倍）的測序深度，專業(yè)一點來說是測到的堿基總量除以基因組堿基數(shù)量的的大小?；颊叩玫降臄?shù)據(jù)，到底是30×還是100×還是2000×測序來的，一般人不知道。而測序后通過生物信息學分析出的突變，是真實存在還是測序產(chǎn)生的誤差，也見仁見智。目前來說，到底要測多少倍才算比較準，都是按照業(yè)界通行的理解來進行的，在臨床應用上尚沒有法定的標準，也給如何統(tǒng)一各家公司自己的數(shù)據(jù)庫出了個難題。如果這個數(shù)據(jù)庫要用于治療目的，那么是在什么臨床環(huán)境下測的數(shù)據(jù)，也很少有人提及。

　　另一個是海量數(shù)據(jù)帶來的計算機存儲問題。人類基因組3.2個G，測50倍的通量就要160G，光數(shù)據(jù)存儲一個小硬盤就用掉了，想發(fā)展大數(shù)據(jù)，搞云計算來比對，以現(xiàn)在的網(wǎng)絡傳遞起來還是很慢的。做科研還好，但在臨床上，基因組數(shù)據(jù)帶來的效果還不足以無視這些額外產(chǎn)生的計算機集群負擔，有點像互聯(lián)網(wǎng)之初要用Modem等待漫長的滴答音后才能接通Internet一樣，影響了公眾對互聯(lián)網(wǎng)的接受度。這方面的瓶頸也許要等到新的技術(shù)出現(xiàn)才會突破，如新的圖形存儲格式，新的算法，新的通信協(xié)議，等等?；蚴切碌臏y序技術(shù)出現(xiàn)將現(xiàn)有的生物信息學過程徹底拋棄。

　　目前的生物信息學解讀主要還是側(cè)重于測序結(jié)果的解讀，隨著HTML5協(xié)議的出現(xiàn)，可視化的基因組學瀏覽器已經(jīng)有了很多發(fā)展，界面更加直觀，也減輕了很多后臺服務器的負荷，但是還是面向?qū)I(yè)技術(shù)人員的，并沒有完全發(fā)展到臨床信息的解讀，因為這個同時需要很深的臨床專業(yè)知識。僅僅是基因測序的結(jié)果拿給臨床醫(yī)生看，可以說幾乎沒有人看得懂，在臨床的應用程度可想而知，更不用提醫(yī)生如何向病人解釋他為何根據(jù)基因測序結(jié)果要采取某種臨床干預。大多數(shù)臨床醫(yī)生更希望把基因測序作為一種標準化操作工具，而非了解該工具本身。而目前基因測序的數(shù)據(jù)結(jié)果到臨床醫(yī)生工作中的直觀指導，還存在相當?shù)木嚯x，基因組數(shù)據(jù)無法被醫(yī)生搜索、共享和理解。臨床客戶的兩個基本訴求：“安全”和“標準”，基因測序尚不能實現(xiàn)。數(shù)據(jù)格式標準不能統(tǒng)一，臨床指征與基因檢測結(jié)果關(guān)系的專業(yè)數(shù)據(jù)庫的缺失，使得基因測序在臨床應用上受到生物信息學的很大束縛。

　　4.腫瘤基因測序難以大范圍推廣

　　腫瘤的基因測序是當下的一個熱點。由于腫瘤和基因組有一定的關(guān)系，使得行業(yè)外產(chǎn)生了很高的期望值。但它有兩方面的主要瓶頸：臨床機理和臨床操作。目前市場上腫瘤基因測序有腫瘤的靶向治療指導和腫瘤的易感性基因檢測。腫瘤的易感性基因檢測存在相當大的爭議，嚴格來說沒有臨床價值，因為腫瘤與基因關(guān)系的基礎理論仍然不足，可臨床確認為高度腫瘤相關(guān)生物標記物的基因幾乎沒有，單是“腫瘤易感性基因”這個有因果意味的定義就很有問題，作為腫瘤的大面積常規(guī)篩查說服力有限，即便做了，基因結(jié)果和腫瘤的確切關(guān)系也根本說不清楚。從這個角度來說，所謂腫瘤易感性基因檢測不是一個合理的方向。腫瘤的的家族史倒是跟遺傳有關(guān)，但像遺傳性乳腺癌檢測與其說是腫瘤基因檢測，不如說是廣義的遺傳病基因檢測更好解釋些。相對而言，用于靶向用藥指導的意義比較明確，但這個市場會被定量PCR和常規(guī)一代測序分走一些，另外人種和地域可能會影響對同一基因的突變位點的選擇，沒有標準?，F(xiàn)在的靶向藥物類別不多，進入標準指南的就是肺癌的EGFR和ALK基因，轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的kras基因，和黑色素瘤的braf基因檢測，其他的基因靶點檢測都屬于醫(yī)院自行開展，測算市場剛性需求時比較容易有水分。一個與學術(shù)無關(guān)的現(xiàn)象是，即便基因檢測結(jié)果表明該藥物可能無效，病人若沒有其他選擇，還是可能會抱著試一試的心態(tài)使用該藥物，使得基因檢測的意義可有可無，導致醫(yī)生做基因檢測的動力下降或動機改變。

　　在臨床操作層面，目前腫瘤基因測序沒有專門的收費標準，基本上都是套用按位點做基因測試的收費標準來的，各省物價，一個位點在250-600元不等，這個價格對高通量基因測序來說不合算，但由于高通量測序可在成本不變的情況下一次性測很多位點，因此一般來說是按照多個位點進行收費，限于病人經(jīng)濟承受能力，一般市場收費在4000-8000元不等。這方面該測多少位點，收費怎么計算，還缺少相關(guān)的政策。另外，腫瘤基因檢測臨床實施并不方便（血液腫瘤除外），區(qū)別正常突變和腫瘤基因突變對人員技術(shù)能力要求較高。由于腫瘤的基因組不穩(wěn)定，常產(chǎn)生耐藥突變，作為療效檢測的話，需對腫瘤病人多次腫瘤部位取樣活檢，無疑增加了病人的痛苦和操作難度。而且，是否要同時取癌旁正常組織一同測序，這部分收費是否要病人承擔，政策上都沒有定論。

　　最近液體活檢受到重視，是指在外周血中尋找脫落或凋亡釋放的腫瘤細胞DNA（ctDNA）進行基因測序。這種取樣方式大大好于組織取樣，長遠來說可能適合癌癥復發(fā)的早期檢測，但距離臨床應用還比較遙遠。循環(huán)腫瘤細胞DNA是不完整的DNA碎片，需要大量基因測序，大量的生物計算拼接，誤差不好控制。還有怎樣確保減少假陽性，和腫瘤目前的TNM分期如何對應，這些技術(shù)問題都需要時間。一個現(xiàn)實問題是：如果ctDNA結(jié)果提示腫瘤，但病人去做了PET-CT也沒有發(fā)現(xiàn)病灶，病人該怎么辦。相對而言，尋找循環(huán)腫瘤細胞（CTC）輔助以基因測序驗證可能是一個比較有希望的方案。CTC可以得到完整的腫瘤基因組，作為診斷指標在臨床上也容易界定，不過如何保證CTC的捕獲效率，目前沒有最理想的方法。

　　總之，腫瘤的機理過于復雜，基因測序和實施臨床干預還不能順利對接，操作層面和政策層面還有很多困難，遠非理想的應用狀態(tài)。從遠景來說，隨著靶向藥物的開發(fā)和腫瘤免疫的進展，基因檢測的需求長期存在。但目前還受制于大數(shù)據(jù)如何積累，如何搜集標準標本，如何建立大分析平臺，短期內(nèi)無法解決。一部分臨床需要的基因檢測用更簡單便宜的PCR或FISH即可解決問題，并不需要高通量測序。當下很多人熱衷于用科研思路去解決臨床問題，但醫(yī)療不同于科研，必須考慮很多的社會人文因素。而腫瘤這樣一個熱點市場，作為一個公司要長期生存的話單純依賴這方面業(yè)務需要謹慎。等到這些瓶頸解決有希望盈利的時候可能又出現(xiàn)新的替代技術(shù)了，這是一個受到很多關(guān)注但技術(shù)路線變化可能性非常大的市場。

　　5.最大的瓶頸—全社會的認知和現(xiàn)行醫(yī)療體制

　　醫(yī)學本身并不是面向大眾的科學，基因科學更加小眾?；蚺c疾病的關(guān)聯(lián)的社會認識程度還不高。大部分患者、醫(yī)生、政策部門、投資人，都不是很了解基因測序的知識。普通老百姓很難說清楚基因是怎么回事，有些人還以為遺傳病就是精神病，大量臨床醫(yī)生對基因測序的理論基礎也很難理解，何況這個技術(shù)還在不斷更新。在這樣一個現(xiàn)實環(huán)境下，基因測序在未被充分檢驗之前就投入了醫(yī)療這個高度監(jiān)管行業(yè)的應用，某種程度上講是危險的，對基因測序技術(shù)應用的誤讀誤用，會影響其本身健康發(fā)展，損害它作為一種新的技術(shù)所需要成長的空間，會出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的現(xiàn)象。全社會還需要更多參與到基因科技的普及中。

　　由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來信息量的大增，今天患者越來越參與到對他們自身診療的決策過程中，知識程度的不對稱和診療話語權(quán)的分配無法協(xié)調(diào)，也是今天醫(yī)患矛盾的原因之一。這是一個傳統(tǒng)醫(yī)療體制正在變化的時代，基因測序若得不到正確的理解和實施，會被拔苗助長，最終和體制不能結(jié)合而失去發(fā)展?；驕y序用于臨床干預來說很多結(jié)果還很模糊，又不能帶來健康行為的根本改變，相關(guān)的法規(guī)也還缺失。臨床診療過程需要的是基因測序的臨床解讀而非技術(shù)解讀，但目前實施醫(yī)療的主體——醫(yī)院和臨床醫(yī)生，對這一傳統(tǒng)醫(yī)學知識體系之外的技術(shù)還需要學習，而基因測序的檢測提供者只提供技術(shù)，臨床應用責任因為缺乏相應法律保護而沒有承擔主體，這一體制瓶頸約束了基因測序的發(fā)展，需要政策制定者的智慧。

　　為了解決基因測序結(jié)果到臨床應用的連接問題，2015年成立了中國遺傳學會遺傳咨詢分會，開始了遺傳咨詢師的定期培訓班，邁出了開拓性的一步。但如何應用于醫(yī)療實踐，還缺少合理的制度支持。如何對臨床標本的基因檢測結(jié)果進行標準化描述、評估和溯源，是當下醫(yī)療體制的瓶頸。生老病死是人類最重要的問題，在相應的瓶頸沒有突破之前，基因測序只適合少部分地用于醫(yī)療實踐，絕不適合在全社會推廣應用。