医疗基因组学：在临床应用中收集和使用基因信息

遗传变异如何引导成功的治疗方法？这类研究必将成为常规医疗实践和记录的一部分。”杰弗里·金斯伯格说。如何将遗传信息嵌入到临床治疗中，这一命题值得长期关注。

4月23日《Nature》发布一篇关于医疗基因组学的评论，即生物基因组如何利用于医学领域。作者杰弗里·金斯伯格（Geoffrey Ginsburg）说：“遗传变异如何引导成功的治疗方法？这类研究必将成为常规医疗实践和记录的一部分。”

越来越多的人使用DNA测序技术。然而，在实际的医疗诊断上，基因数据的使用却是滞后的。自人类基因组计划宣告完成以来已有十几年了，只有不到60种的遗传变异（genetic variants）被认为可用于临床治疗。

基因突变可以指导医疗决策。如果BRCA基因（乳腺癌1号基因）发生突变，就有80%的可能演变成为乳腺癌，医生可以引导携带这种突变的人作预防性乳房切除手术。扫描到出错的铁转运相关基因时，医生可以警告病人，他需要改变他的饮食习惯以免患上血色病（注：由铁的聚积引起的疾病，会损害肝脏，心脏或其他器官。）。EGFR基因（表皮生长因子受体）的突变能够很好地预测易瑞沙和特罗凯的治疗效果，为肿瘤用药提供指导依据可以表明。但EGFR测试商业化五年后，仅有约6%的美国病人做检测，部分原因是医生们不知道有这种测试。

临床试验被用来评估基因组信息能否产生实际的利益。令人遗憾的是，临床试验不总是最佳方法。而且，它可能需要花费数年的时间和数以百万计的美元才能完成。为了能销售特定产品，制药公司往往会为这庞大的费用买单。但与商业机会挂钩的遗传变异只是一小部分。

与此同时，有趣的遗传变异的数量激增。肿瘤基因组的分析揭示了140个突变导致癌症的基因。沙特阿拉伯，英国和美国都已推出项目，共将测序约100000个人。临床测序市场估计超过20亿美元。

为使投资得到回报，需要一个有效的方法来评估基因信息能否带来更好的卫生保健。一种办法是在常规临床护理中收集证据。换句话说，卫生系统应该“拥抱”研究。这将需要巨额资金投入在新工作流程、信息学和数据分析中。有了好的基础设施，临床上可用的变异可能破千，基因组学将会成为医疗护理的关键。

护理与研究相结合

一些卫生保健组织正想办法从持续治疗中收集证据，从而改善患者的预后。这类工作系统地分析了来自同行评议的文献和临床护理中引入的选择结果，然后跟踪和评估。

盖辛格(Geisinger)卫生保健系统的“学习型医疗体系”（learning health-care system）是最好的例子之一，它在宾夕法尼亚州为260万个病人服务。一旦诊断出患有慢性疾病如糖尿病，心脏衰竭或抑郁症，就马上检测病人的护理和结果。

学习型医疗系统依赖于电子医疗记录(TheElectronicMedicalRecords，EMRs)，电子病历，即电子医疗记录能方便、全面地储存病人数据。例如，电子病历可以允许卫生保健系统识别糖尿病患者，或者根据年龄或性别确定心脏或肝脏衰竭的比率。

数十个卫生保健系统正尝试进行基因组学研究。包括密苏里州的儿童仁慈医院，德克萨斯州的休斯敦贝勒医学院，在密尔沃基的威斯康星医学院，这些医院使用测序技术诊断的疾病。英国基因组正计划发起一项超过10万人的基因组测序项目，其参与者的结果数据将被英国国民健康服务公司记录。在美国，KaiserPermanente医疗财团和加州大学正在进行一组针对十万人的全基因组样本分析。

此类“药物基因组学”（pharmacogenomic）应用程序，研究基因变异所致的不同疾病对药物的不同反应，在临床护理中收集证据是最有前途的。在泰国，大约12%的人有遗传素质史蒂文斯—约翰逊综合征（Stevens–Johnsonsyndrome），一种由某些药物引发起泡且危及生命的皮疹。泰国政府已发起一项计划，任何公民可以进行药物（如卡马西平，常用来控制癫痫发作）的预测反应。

调查和通知

在医院访问期间得知，卫生保健系统正努力使基因组信息日常保健的一部分。美国国家人类基因组研究所正资助一个项目，通过实施电子病历明确探索临床基因组信息。电子病历和基因组学网，一个由九家商业化和自主开发电子病历的机构组成的集团，正开发获取基因信息的方法，并把它安全储存到云端以指导临床医生。

随着越来越多的基因数据纳入电子病历，卫生系统可以进行“务实的临床试验”，即比较常规护理和基因信息指导下的治疗。虽然如何评估结果和采用标准仍未确定，这样的研究较之传统的临床试验更有作用。

要将遗传分析转用于改善医疗，医院管理人员和其他领导人必须重新设计收集和管理数据的方式以便用于研究。现有患者数据库中的数据经常丢失或不正确的，并且很难链接别的数据，例如，人口、会诊、疗程、药物和生命体征。

其实学习型医疗系统的先驱已经建立了流程和数据仓库，能将电子病历与患者的开户生物测序基因组分析相联系。然而一些医疗机构的管理者对此并不感冒，他们更关注眼前的利益，却不知道，没有前期的投入，这些证据将难以收集。

所以，来自不同医疗系统的经验更加珍贵了。今年1月，国家和国际的新生组织开会讨论，用何方式来评估遗传变异能否改善临床护理。该方案融合了数据收集(基因组信息和医疗记录一起)，临床实现(供应商使用信息)和结果(评估使用信息的影响)。例如，新加坡国家眼科中心使用基因检测诊断一些眼部疾病，选择治疗，必要时鼓励家庭成员进行基因筛查。

此类方案必须要了解遗传信息的使用方式，以及它是如何影响结果的，确保提供迭代反馈。医生和病人应该如何，何时得到基因组信息？以及基因组信息怎样改变他们？这些也是必须要明白的。

但如何使用遗传变异在医学决定从勘探到主流?美国疾病预防和控制中心已经开发了一个有用的框架来评估新的基因组学测试。它包括：测量基因型是否准确，如何可靠地提供有关诊断或结果，能否容易地改善预后，以及测试是否有伦理、法律或社会影响，如发现虚假父权或未来无法治愈的疾病。

医疗基因组学（medical-genomics）组织现需要考虑的是，什么水平的证据能证明一种遗传变异能帮助病人？可能是改变饮食习惯，可能需要不止一个证据，可能需要一个不可逆转的外科手术。临床组织应致力于发展评估遗传变异的方法“可行性”，要知道，一个患者人群的结果可能适用于另一个不同遗传背景或医疗实践的患者人群。

世界上大多数卫生系统并不适合将基因组学纳入日常卫生保健。每个卫生系统仍然是临时决定如何使用遗传信息。举办国际会议，建立联盟至关重要。医院必须升值，信息学的投资将有利于治疗病人和提高医疗效率。虽然会遇到许多阻力：临床医生的抵制，资源紧张，实验失败等。积累成功案列会使情况有所改善，及早行动将会享受获得一些优势。

同时研究和医疗资助者应该鼓励将遗传信息嵌入到临床治疗。提供者、监管机构、保险公司和卫生部将会对基因定制治疗更有信心，病人有望获得更好的照顾，改善健康状况。