首页 >资讯
Sally Ann Lynch:错误使用基因筛查工具,会对患者造成多大伤害?
发布时间:2024/11/02

讲者:Sally Ann Lynch

都柏林大学医学院教授

爱尔兰儿童健康中心临床遗传学顾问

 

感谢大会邀请我来演讲。从爱尔兰飞过来的路途很长,但我很高兴能来到这里,也很享受这次大会。

 

我想先感谢 Adelaide Health Foundation 的资助, 以及我们众多合作者来自的Ithaca;还有IRDiRC,国际罕见病研究联盟。

 

我声明没有任何利益冲突。

 

变异可能是致病的

也可能是良性的

 

今天的演讲我希望大家可以带走两个信息。第一,Do No Harm,尽一切可能避免对患者造成伤害。第二,No Size Fits All,不能一刀切地解决问题。

 

我把“我是欧洲人”放到幻灯片上是有原因的:爱尔兰临近大西洋,以防你不知道爱尔兰在哪,加拿大在大约3000公里外的另一边。爱尔兰是欧盟的一员,这些地图上有颜色的国家都是欧盟的一员。你可能觉得欧盟是一个组织,但是我们有27个成员国,27个不同的新生儿筛查项目,27种不同的有关结束妊娠的法律法规系统。

 

所以说,即使在欧洲,也没有一个标准适合所有人。我们总在罕见病中听到“diagnostic odyssey”(确诊的漫长旅程)。

 

今天我想讲的第一个主题就是,无论确诊之路有多么难熬,我们都不能用“误诊“来取代它,因为这会给患者造成伤害。

 

下一代基因测序技术很棒,但还是很难去判断一个DNA变异是致病的还是良性的突变。我们每个人都携带良性基因变异,有时医生并未意识到这一点,向患者解释测序结果的时候把良性突变解释为致病或不正常的变异。

 

我们需要意识到,任何新的技术都需要时间才能变得强大可靠。而在这个时间内时,可能会给患者带来很多误诊的风险。

 

因为这个原因,我做了两个英文视频,可以在YouTube上可以观看,用来告诉患者和医疗工作者什么是正常的人类变异。一个是微阵列结果发现的拷贝数变异,另一个是下一代基因测序中发现的意义不明突变——这些视频都是简单的英语动画小视频。

 

假设你在一个诊断实验室,试图转化一项研究,发现它并带入诊断实验室。任何好的诊断实验室都会遵守这个美国开发的算法ACCE Wheel。

 

· A 代表分析有效性(Analytic Validity)。你确定你找到的变异是正确的?如果有10%的不确定,那你找到的突变就是没有意义的。

 

· C :临床有效性(Clinical Validity)。测试中发现的变异是否与疾病有关、量化得好不好?如果你不确定患者是否得这病,给到他们结果是没有任何意义的,只会给患者徒增焦虑。

 

· C:临床有用性(Clinical Utility),这个是衡量一个基因检测是否值得做?例如,完全没有必要去检测眼睛颜色的基因,因为你永远不会在临床用到这个结果。

 

· E:最后一个字母和新生儿筛查密切相关,代表基因检测中道德(Ethical)、法律(Legal)、和社会(Social)问题。

 

我要提一下检测质量的问题。除非出错,否则没人关注这个问题。一项检测要变得可靠是需要时间的,我们需要尊重实验室工作人员,让他们把正确的管控措施做到位,以确保安全。当有新测试时,仍然需要慢慢来。

 

这篇综述论文是6个月前Kym Boycott 团队发表的,他们关注的是现在可用的诊断工具箱中和基因检测相关的内容。表格中前两个是必需的培养技术。下面这些是实验室所需的不同领域的科学家,实验室要有足够的人员、以及实验室人员的接班计划。其他的都是DNA相关的技术,有一部分还没有应用到诊断中。

 

对于诊断实验室来说,另一个需要记住的点是,当实验员对血液样本进行验证后,他们需要对其他组织样本进行再次验证,并不是一次验证就可以解决所有问题。所以实验室人员需要有足够的时间和空间,去正确安全地完成,否则就会出错,导致对患者的伤害。

 

如何在医疗系统

使用“交通灯”风险分级

 

我在都柏林大学工作。2016年的时候我和Isabella Borg发表了一篇论文,关于欧洲临床基因测序服务不平等。在爱尔兰,每100万人有一位遗传学者;在威尔士,每20万人中有一位;荷兰、芬兰,大约11万人中有一位;而波罗的海国家,每8、9万人中就有一位。

 

可以看出来我们爱尔兰的临床基因服务是相对很差的,但我们却处于高风险环境,这也是我做这个演讲的一部分原因。我经常遇到需要“救火”的案例,试图纠正医生给患者解读测序结果的错误,告诉他们信息是错误的。在这样的环境下,我试图研究出怎么能可靠地评估测序结果。

 

我决定使用“交通灯系统”。“交通灯系统”是工程师在大学都会学的工程领域的工具,用来评估像飞机失事或航运灾难的重大事故。这个系统会生成一个流程图,包括从登机、起飞、到失事这中间所有的过程,用红、黄、绿的颜色标记风险等级。加拿大将这个“交通灯系统”从工程学引入了医疗系统。

 

举个例子,假设一架飞机在红色区域,几乎可以肯定会发生灾难性的事故,那你肯定不会登上这架飞机。同样的,如果接受心脏移植手术的患者100%都会死亡,那你一定不会想进手术室。这个“交通灯系统”在西方国家非常通用,来发现并更正医疗系统中的系统性问题。

 

我试图把这套系统引入临床遗传中。在爱尔兰的系统里,我们有10个影响类别。特别提一下,我们要避免对实验室员工的伤害。他们在一个高风险环境中工作,压力很大,过劳、离职的几率容易升高,从而增加了潜在危险性。

 

错误的筛查与患者伤害

 

我们要避免对患者造成伤害。

 

世卫组织对遗传学的定义是预防,如果没有做好预防,可能有更多的孩子带着同样的问题出生;另一方面,如果错误地预防了本来不存在的风险,就会进行无谓的治疗——比如说有的患者因为BRCA的变异进行乳房切除术,但他们的变异其实是良性的。而我们,就是要避免这些情况。

 

接下来我给大家讲几个产前筛查中出了问题的例子,其中有一些更偏向于“交通灯系统”中的绿色而不是红色。

 

这是我同事遇到的一个让人焦虑的案例。一位女性的胎儿患有单亲印记疾病(UPD),因为隐私关系我就不说具体是什么疾病了,但是这种疾病是有不同的致病机制的,可能是单亲二体,也有可能是基因缺失。

 

这位孕妇的妇科医生给她做了非侵入性产前检测,这个筛查可以找到基因缺失,但是查不出来单亲二体。医生虽然想要测的疾病是对的,但是筛查方法不合适,即使是针对基因缺失也不是最好的测试。所以说这是一个错误的筛查方法。

 

另一个例子,我们有很多产科医生用NIPT给罗伯逊异位13;14的患者进行筛查,这本身是没问题的,但是这个测试并不能查出潜在的UPD 14.

 

这两个例子其实复发的风险很低。我们用“交通灯系统”来看,医生有没有做正确的测试?并没有。但伤害是很低的,大概也不会有同样的状况再次发生。

 

再来看一个案例。一个儿科医生给我打电话,一个婴儿的父亲患有微缺失综合征,这个孩子的患病几率是1/2,医生向母亲建议了NIPT,母亲也同意了。提供NIPT的公司宣传这个筛查可以让人群中的患病风险从1/1000降到1/4000。但是对于这对夫妇,这个筛查的帮助到底有多少呢?

 

我做了一个贝叶斯检验,他们的风险只是从1/2变到了2/5,几乎没有降低。我不知道医生和这对夫妇说了什么,这个新生儿最后是正常的。但从这个例子我们能看出来,有的时候因为医生不知道什么筛查对于当下的情况是最合适的,导致他们选择了错误的筛查方式。

 

接下来这几个案例中,造成一些患者伤害,其中第一个是误诊,虽然伤害不大。

 

一个5岁的孩子在染色体阵列检测中发现了新发拷贝数变异,筛查结果中强调了这个发现。我在研究的时候发现,检测结果显示Gnomad 和DGV,说明这个变异是在正常人群中存在的,所以我不明白为什么这个变异会被标记出来。但当我和这个孩子的家庭进行核实的时候,发现孩子是捐赠卵子生的,而这个检查是用孩子母亲的血液做的,不是捐卵者的,这就导致这个结果是完全是错误的。

 

这个孩子因为22q11缺失导致的肾缺如死亡。孩子的微阵列被送到一个实验室,父母的血液样本送到另一个实验室。父母的FISH测试的结果是正常的。但事实上这个缺失非常小,FISH测试是不合适的,而应该做的是微阵列检测。后来发现父亲是携带者,他们的第二个孩子单侧肾缺如。

 

下面这个孩子产前检测中发现了嵌合染色体疾病。父母被告知这个孩子会死亡。他们准备了葬礼,买了棺材。父亲在孩子刚出生一天的时候必须要去英国参加一个葬礼,他以为他离开了他的妻子和马上要去世的孩子。但事实上,这个孩子长得很好,他得的嵌合疾病,不一定致命。这对父母得到了错误的信息。

 

这个孩子不在欧洲,孩子的母亲两次终止妊娠以后才发现变异是良性的。

 

所以说新生儿基因筛查中的错误对患者的伤害可能是非常大的。基于所有这些情况,我们制作了一个流程图,类似于工程师们为飞行错误或飞行事故制作的流程图。从开始到结束,患者看医生、进行病史记录、样本采集、送检实验室、返回结果。

 

做完流程图以后,我们在都柏林进行审核,看错误都发生在哪些环节。我们在6周内共发现了55个错误,其中很多出现在解释阶段,还有一些是样本处理错误。

 

这之后我们通过Ithaca在克拉约瓦和奥卢进行了相同的审核——克拉约瓦位于罗马尼亚,奥卢位于芬兰。他们重复了我们的流程。奥卢的情况显示非常安全,因为他们有很多员工。牛津大学在英国也进行了类似的测试,他们在授权方面出现了很多错误。

 

这些内容我略过了,因为之后会涵盖这些内容。这篇论文很好,NIPT是由Natalie Chandler在香港发明的,而这么多不同的情况都可以使用NIPT。这是由Dennis Lowe开发的,是一项非常棒的技术。

 

我想提一下,我们有时会忘记患者,他们来筛查的时候以为自己怀孕正常,但是结果显示他们的宝宝有严重的异常,这些父母在非常紧迫的情况下不得不做出决策,意味着什么。

 

在爱尔兰,终止妊娠直到2019年才合法化。我们对活产的患有致命胎儿异常的婴儿有大量数据,包括他们的存活时间。我们几年前发表了这方面的研究。致命胎儿异常的定义是婴儿将在28天内死亡。但我们注意到对于13号和18号染色体三体,孩子可以长期存活,这些发现可能帮助父母决定,如果他们被诊断出患有三体,是否要终止妊娠。

 

到底怎么做筛查?

不同区域、文化与人群的差异

 

再讲一下关于文化的问题。这是一篇很有意思的论文,研究了美国夫妇的携带者检测,以确定他们是否处于高风险状态。文章比较了美国妇产科学院和美国医学遗传学学院对夫妇应该提供哪些建议的不同意见。这些夫妇属于低风险群体。而两个学院的建议之间存在差异。

 

但是从欧洲的角度,从我作为欧洲人的角度来看文化差异:这种检测是否有成本效益?我们的公共卫生系统中不提供这项服务。这实际上是为有健康焦虑的人群提供的服务,把他们本来就很低的2%至3%的风险减低很微小的比例。

 

在欧洲,我们的大部分卫生预算来自纳税人的钱,而这种预防并不是我们关注的重点。在美国,他们认为如果向夫妇提供这项服务,可以每10,000名患者筛查出大约100对夫妇,有9,900对夫妇的检测结果为阴性,花费了大量的资金只获得不大的收益,而在欧洲这并不是我们优先考虑的事项。但这只是文化差异,美国的资金来源和欧洲是不同的。

 

需要考虑的是,人口中是否存在内婚或近亲繁殖的人群,需要有针对性地对这些人群进行筛查。例如,在土耳其,当有人结婚时,男性会接受地中海贫血/脊髓性肌萎缩的携带者检测。而在爱尔兰,我们患有高发的半乳糖血症,因此我们正在开始进行携带者检测。我们之所以这样做,是因为爱尔兰有一个所谓的内婚人口群体,被称为爱尔兰旅行者,大约有30,000人,半乳糖血症在他们中间是高发的。

 

当然,还有许多其他人群,不同人群中常见的疾病目录,都可以进行有针对性的检测。关于所有这些问题,我们的社会应该作出什么样的决策呢?这涉及文化差异和发病率差异,答案应该基于实际情况。

 

值得一提的是,EURORDIS已经发表了一套非常好的新生儿筛查原则。此外,Simon Jones发表了一篇精彩的论文。如果提供新生儿筛查,这篇论文中提供了一个修订后的方案,用于决定在系统中应该检测哪些基因。

 

这个我只想简要提一下。这个论坛中我们在讨论新生儿筛查和全基因组筛查。这篇论文3月份发表在BMJ上,对有关新生儿筛查的所有问题进行了很好的综述,我推荐大家阅读。同一个研究团队还在《柳叶刀》上发表过一篇论文,探讨了与外显率有关的问题,包括一些带有致病基因却永远不会患病的人,以及这些情况对卫生服务的影响 。

 

总结一下:

· 从危害的角度来看,任何新的测试都需要时间。

· 风险是存在的,一定要确保系统的安全性。

· 如果你在像我这样的高风险环境中工作,也许可以考虑使用“交通灯系统”来查看你的卫生系统中是否存在系统性问题。

· 我认为我们必须记住给实验室人员足够的时间来验证任何新的诊断测试,因为这样才能减少错误。

· 我认为这在国际上是相当普遍的,临床遗传学家经常需要“救火”。我们纠正测试错误,更正错误的测试排序。对结果的错误解读比大家想象的要更常见,因此“误诊”相当普遍。

 

谢谢大家!