迈向负责任的基因组范围筛查:规范性及利益相关者考量

《European Journal of Human Genetics》:Towards responsible genome-wide screening: normative and stakeholder considerations

【字体: 时间:2026年05月23日 来源:European Journal of Human Genetics 4.6

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  基因组范围筛查(genome-wide screening)可在生命不同阶段提供并服务于多种目的,包括可干预疾病的早期发现、实现健康获益或增强生育选择。尽管基因组范围筛查提供了诸多新的可能性,但确定应分析哪些基因组数据、如何解读结果以及如何沟通发现结果,均构成

  
基因组范围筛查(genome-wide screening)可在生命不同阶段提供并服务于多种目的,包括可干预疾病的早期发现、实现健康获益或增强生育选择。尽管基因组范围筛查提供了诸多新的可能性,但确定应分析哪些基因组数据、如何解读结果以及如何沟通发现结果,均构成重大挑战。研究人员通过结合三种不同场景(人群筛查、机会性筛查和直接面向消费者的基因检测)的规范性分析与利益相关者观点探索(涵盖25名专业人士和15名潜在筛查使用者),探讨了负责任基因组范围筛查的考量要点。在此过程中,研究人员聚焦于比例性标准以及四个关键筛查议题:(1)处理非请自来发现、二次发现和意义未明变异;(2)信息与知情同意;(3)隐私、数据存储及(再)利用;(4)不参与筛查。研究结果显示,对基因组范围筛查采取谨慎做法存在广泛共识。比例性标准要求获益在个体和社会层面均超过伤害。尽管基因组范围检测提供了多种筛查扩展可能,但扩展的比例性证据并非总是可得。直接面向消费者基因检测的扩展在比例性方面引发最多关切。在所有筛查场景中,新生儿和儿童的地位维护及权益倡导值得特别关注。鉴于医疗领域资源与人员已属稀缺,基因组范围筛查的负责任实施必须建立在明确界定的规范性框架基础之上,并以严格评估个体及社会层面伤害与获益的试点研究作为支撑。
随着下一代测序(next-generation sequencing, NGS)技术的发展,对人类全外显子组或全基因组进行测序已成为可能。由于NGS成本下降,从基于传统桑格测序(Sanger sequencing)的基因分型技术向NGS应用发生了真正的范式转变。虽然NGS目前已广泛应用于诊断领域,但其也为筛查提供了机遇。尽管NGS在诊断中日益确立为标准测序方法,但并非所有NGS数据都会被后续分析解读。在临床实践中,数据分析通常局限于疾病基因panel,全基因组分析仅在特定情况下开展。确定所测DNA的哪部分应被分析、在何种情境下分析以及何时并以何种方式沟通检测结果,仍具挑战性。

在筛查情境中这一挑战更为突出。筛查指向明显健康、无症状个体提供医学检查,以发现某种疾病状况、对某种疾病的遗传易感性或增加患病风险或生育遗传病患儿可能性的风险因素。筛查可在不同生命阶段实施,例如孕前(preconception)、孕期(prenatal)、出生后不久(neonatal)或生命后期,且可服务于不同目标,包括可干预或可预防疾病的早期发现、实现健康获益或实现生育选择。本文采用荷兰立法、政策及实践中使用的广泛筛查定义,该定义同样涵盖直接面向消费者的基因检测(direct-to-consumer genetic testing, DTC-GT)和机会性基因筛查(opportunistic genetic screening, OGS)。尽管研究人员承认DTC-GT和OGS可能超出Godard等人所强调的针对预设人群系统性提供筛查方案的常用人群筛查定义,但本研究建立在可将它们框架为筛查的各方面基础之上,特别是强调DTC-GT和OGS在无检测指征个体中识别或排除疾病风险或遗传易感性的能力。

使用"基因组范围筛查"一词时,研究人员指在筛查情境中引入基因组范围检测和分析。基因组范围筛查的应用日益增加。例如,在新生儿筛查(newborn screening, NBS)领域,多项试点研究正在进行中,开展基因组范围检测和分析。若干欧洲国家已将NGS作为向所有孕妇提供的无创产前检测(non-invasive prenatal testing)的一线检测方法,同时探索为常见疾病(如遗传性心血管疾病和癌症)引入机会性筛查项目的可能性。基因组范围筛查的引入核心问题在于,如何在最大化基因组范围检测和分析获益与最小化对个体及社会的风险和负担之间取得"良好平衡"。

研究人员旨在识别基因组范围筛查引入时需注意的考量要点,特别关注四个关键议题:(1)处理非请自来发现、二次发现和意义未明变异;(2)信息与知情同意;(3)隐私、数据存储及(再)利用;(4)不参与筛查。通过结合规范性分析与利益相关者观点探索,考察三种筛查场景(人群筛查、OGS和DTC-GT),并使用Q方法学(Q methodology)绘制荷兰利益相关者的观点图谱。通过将这些发现与规范性研究结果联合考察,研究人员得以形成基因组范围筛查负责任实施的关键考量。

**处理非请自来发现、二次发现和意义未明变异**

基因组范围筛查可能伴随非请自来发现、二次发现和意义未明变异。非请自来发现(亦称偶然或意外发现)指在基因分析过程中意外发现的可能致病性变异,与原始检测原因无关。检测范围越广,预期非请自来发现越多。在机会性筛查中,其目的在于利用机会进行比临床或研究严格所需更广泛的基因组分析,即主动搜寻额外发现,此时"非请自来发现"一语不再准确。该特定情境中,这些属于"二次发现"——有意寻找的可能致病性变异。这些额外发现为负责任基因筛查服务的提供带来挑战,不仅因其引发关于筛查比例性的问题,还因其使向筛查参与者提供充分信息和咨询以及均衡决策变得复杂。

基因组范围筛查还可识别意义未明变异(variants of uncertain significance),即信息不足以将其归类为致病性或良性。在临床情境中,表型数据有助于更好地分类变异。然而在筛查情境中,表型数据通常不可获得,因为筛查面向无健康问题的个体提供。表型数据的缺乏因此使变异解读和分类更为困难,并增加假阳性结果和过度诊断的风险,从而负面影响筛查质量。

**信息与知情同意**

尊重自主性是任何医疗程序(包括基因组范围筛查)的重要原则。为实现自主决策和知情同意,潜在参与者须被提供关于筛查获益和风险的易于理解的信息。随着基因组范围筛查的实施,满足"知情同意"要求变得更加困难,因为更广泛的基因数据分析需要提供关于更广泛可能结果的信息,包括获得非请自来或二次检测结果的可能性。因此,在充分理解风险获益的需求与信息过载风险之间取得平衡颇具挑战。

**隐私、数据存储及(再)利用**

基因组范围筛查涉及大量遗传数据的收集和处理。这可能对基本法律和医学伦理价值构成压力,如医疗专业人员保守医疗秘密和保障隐私的义务。由于遗传数据具有预测性质且可能对家庭成员产生影响,其敏感性尤为突出;同时由于共享此类数据的科学重要性,建立适度的隐私规则颇为微妙。国际上,目前关于《欧洲健康数据空间》(European Health Data Space, EHDS)框架下是否需要遗传数据处理特殊规则存在持续争论,其结果也将对基因组范围筛查的负责任实施产生重要影响。

一个重要隐私问题是筛查参与者或其父母(当目标人群为儿童时)对遗传数据再利用的发言权。2025年,欧盟通过了关于健康数据交换的具有约束力的立法(《欧洲健康数据空间条例》,EHDS)。EHDS也协调了数据二次使用(例如用于科学研究)的规则。基本原则是数据主体有权反对此种使用("选择退出"opt-out),但EHDS第51条第4款允许成员国"在国家层面引入更严格的措施和额外保障,以确保[高风险]数据的敏感性和价值……"。研究人员认为,与Lorenzo等人一致,当全基因组(或其大部分)可供二次使用时,至少应行使此项自由裁量权,最好以同意原则为出发点,并将例外情形控制在最小范围。然而也有其他观点提出,如遗传数据在二次使用法规中不应受到差别对待。最后,关于"数据所有权"存在讨论,尤其在基因学情境中,以及超越所有权讨论而转向个人健康数据保护规制的问题。

**不参与筛查**

基因组范围筛查的负责任实施还涉及不参与筛查的问题,这可能是个体有意识、经深思熟虑的选择(其可能倾向于不了解自身遗传易感性),但也可能是影响筛查参与的其他因素所致,如信息障碍、自付费用和低健康素养。不参与人群还可能包括已知家族风险却不知自身高先验风险及级联检测(cascade testing)选项的个体。因此在考虑基因组范围筛查实施时,还必须关注不参与的可能原因和障碍。

**比例性作为核心规范性标准**

世界卫生组织"Wilson & Jungner标准"长期以来构成负责任筛查提供的规范性基础。随着时间推移,荷兰卫生理事会等机构对这些标准进行了修订更新。这些标准的核心规范性要素是比例性标准。筛查必须在严格意义上成比例(筛查对参与者的获益须超过其可能经历的劣势)以及在社会意义上成比例(社会总体获益须超过劣势)。后一解释还包括分配正义原则,要求公正分配稀缺医疗资源。

人群筛查指向特定一般人群子集提供筛查,例如新生儿和孕妇。若干国家目前正在NBS情境中探索基因组范围筛查的应用,旨在将多数NBS方案纳入的疾病范围从数十种扩展至潜在的数百种。这种扩展的主要优势将是更多新生儿可及时识别可干预疾病,从而更好地实现NBS服务于儿童最佳(医学)利益和公共卫生的目标。然而可能的劣势包括基因型-表型相关性可能不明确。在NBS当前目标(可干预疾病早期发现)内的这种扩展在严格意义上可能成比例,但考虑到人员和医疗资源的稀缺性,以及筛查更多疾病可能伴随的劳动密集型、昂贵的检测后咨询和后续需求,其在社会意义上的比例性引发疑问。因此需要实证数据以更好理解基因组范围NBS的比例性。

基因组范围筛查还可用于拓宽NBS目标,例如纳入不可干预的早发疾病,以防止长期诊断奥德赛(diagnostic odyssey)或在后续妊娠中实现生育选择。尽管对此类虽不可干预但"可行动"疾病的筛查支持日益增加,但其也引发关切,包括可能的信息过载、父母对健康风险儿童的过度保护、潜在违反儿童自主权、负面心理社会后果以及对NBS高参与率的潜在负面影响。2020年,荷兰卫生理事会得出结论,虽然原则上不存在反对筛查不可干预疾病的论据,但对扩展当前筛查方案以纳入不可干预疾病应持谨慎态度,质疑潜在获益是否与对父母、专业人员及社会的负担成比例。另一正在研究的可能扩展是当前NBS方案和目标的延伸,即为新生儿提供药物基因组学(pharmacogenetic)护照。这提供基于DNA的个体化预期药物反应描述,可辅助药物处方。问题再次在于,向新生儿提供此类护照的医学相关性和比例性为何,或是否可在首次处方药物时生成。基因组范围筛查实现的每次扩展因此均需就比例性进行评估。

机会性基因筛查的范式范例是美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG)的建议,即在临床目的进行NGS检测的患者中常规筛查特定遗传病。ACMG清单目前涵盖80余种与(主要为)遗传性癌症和遗传性心血管疾病易感性相关的基因,该提供被视为执业医师受托责任的一部分。ACMG所主张的OGS受到诸多批评,包括欧洲人类遗传学会(European Society of Human Genetics, ESHG)的批评。特别是,所列某些易感性在一般人群中的假定高外显率及其假定可行动性受到批评,二者均削弱了该OGS提供的比例性。此外,有观点认为尊重自主性需要适当的知情同意而非ACMG推荐的退出方式,且OGS可能与平等获得原则冲突,因为未接受诊断测序的个体即使具有相同先验风险也不会被提供此项筛查。最后同样重要的是,ACMG向儿童提供OGS的建议与关于儿童晚发性遗传病症状前检测的广泛接受指南相抵触。

ACMG提供之外的其他OGS形式在特定情境下也可能可行,并可能根据其内容(目标疾病/基因/基因变异清单)和提供设置而有不同评估。例如,若OGS仅聚焦于筛查一般人群中已证实高外显率的可干预疾病的致病性基因变异,这可能对其严格意义上的比例性产生积极影响。另一在实践中可能满足比例性标准的例子是药物基因组学筛查,尽管其成本效益和平等获得问题仍存在疑问,引发社会意义上比例性的关切。关于在产前诊断测序情境中提供OGS(例如针对ACMG清单中的基因)也存在讨论,因为这将使孕妇夫妇承担与启动诊断基因检测的既困难又复杂情况无关的额外、高度复杂的决策负担。

DTC-GT的引入引发多重关切。首先,虽然DTC-GT在个体层面可能具有优势,但其引发尊重人之自主性的关切,尤其是儿童的权利,若父母提交其DNA进行儿童晚年发病疾病的检测且不符合儿童紧迫医学利益,则侵犯了儿童的开放未来权(right to an open future)。对DTC-GT提供者所提供信息和检测前咨询的担忧也已提出,有时发现其不充分甚至具有误导性。另一关切是提供这些检测的公司对进一步处理(数据存储、共享和再利用)并不总是透明,从而破坏知情同意和受检者的隐私权。订购检测时,参与者通常在无意识中同意与第三方共享和出售其数据,如位于其他国家的公司。最后,虽然DTC-GT发生在受规管的医疗领域之外,但DTC-GT筛查提供仍可能影响医疗,因为筛查参与者可能因DTC-GT结果引发的担忧、焦虑或问题而转向受规管医疗部门,进一步加剧当前医疗系统的压力。DTC-GT筛查因此可能与社会利益冲突,使其社会意义上的比例性也成为关注焦点。

研究人员使用Q方法学探索利益相关者对基因组范围筛查的观点及其对负责任实施的要求。Q方法学结合定性和定量数据以识别对某主题的不同个体视角。纳入两组荷兰利益相关者:专业人士和潜在筛查使用者。鉴于利益相关者分析旨在深入理解不同利益相关者群体对基因组范围筛查的观点多样性,该项目由包含不同科学视角以及患者和专业协会的多利益相关者团队执行。通过项目团队网络,招募了具有不同(专业)背景、遗传检测和筛查知识与经验各异、且涵盖三种不同筛查场景的多样化样本参与者。参与者通过滚雪球抽样招募,并通过电子邮件邀请。

通过文献回顾和两次在线焦点小组讨论(一次与专业人士,一次与潜在使用者)开发了描述基因组范围筛查负责任实施不同要求的陈述。基于文献和焦点小组发现,研究团队制定了35项负责任实施要求。参与者被要求通过Q方法平台按要求重要性对这些要求进行排序。排序过程中,每位参与者须将所有要求放置在呈正态分布的网格中,锚点为最不重要至最重要。

40名利益相关者(25名专业人士和15名潜在使用者)参与了在线排序练习。排序结果显示,总体而言,参与者(专业人士和潜在使用者)认为潜在使用者能够做出知情决策非常重要。这体现为要求5(向筛查参与者充分解释可能后果)被赋予最高重要性,随后是要求1(确保筛查参与者充分了解筛查)和要求6(筛查参与者充分理解可能后果)。两组利益相关者认为最不重要的是要求25(分析后销毁收集的数据)、要求31(参与者预先表明将在收到可能对家庭成员相关的结果反馈时通知家人)和要求18(政府决定哪些遗传结果可以或不可以反馈给参与者)。

Q方法学使用因子分析通过识别参与者Q排序之间的显著共性来分类不同视角。Q排序网格分析显示,参与者关于基因组范围检测筛查情境下负责任实施最重要要求可区分出三种不同视角。

**视角1:受规管实施**

几乎完全由专业人士组成的一组利益相关者,将监管在使参与者就筛查做出知情决策以及确保良好筛查质量方面赋予主导作用。该群体高度关注信息提供以及正式化、明确的法规以确保负责任的筛查提供。视角1因此可解读为倡导基因组范围检测在筛查中受规管实施以保护信息提供和筛查质量的视角。

**视角2:筛查参与者的自主决策**

由同等数量专业人士和潜在使用者组成的第二组利益相关者,将筛查潜在使用者置于负责任实施要求的中心。他们认为确保知情决策和控制私人数据的要求最为重要,对限制参与者获取数据的要求赋予最低重要性。这些排序强调了该群体利益相关者对筛查参与者自主决策及向其提供使之能够实现自主决策的信息的重视。

**视角3:谨慎信息提供与最小化偶然发现**

与视角1类似,该视角高度重视实现知情决策和确保高质量筛查。然而视角3的代表(主要为专业人士)未强调正式化、明确的法规以实现这些目标。他们优先解释和理解基因组范围检测的可能后果、最小化检测偶然发现的几率、保护儿童不知情权以及确保基因组范围检测不以牺牲经验证的(成本)有效传统筛查分析方法为代价。因此,视角3结合了视角1和2的元素,可解读为倡导信息提供谨慎性和最小化偶然发现的视角。

讨论与结论部分,研究人员指出NGS技术的引入使通过单次检测读取和解读个体DNA大部分成为可能,为基因组范围筛查提供了机遇,包括扩展生育选择(孕前和孕期)、实现(不可)干预疾病早期检测从而获得健康获益、减少诊断奥德赛或改进药物处方(药物基因组学)。然而基因组范围筛查也带来与筛查伦理法律框架相关的挑战,从确保知情决策和管理日益增多的非请自来发现,到更密集筛查实践可能导致医疗资源更紧张的可能。

研究人员因此主张,与其他学者一致,基因组范围筛查的提供需要基于广泛接受筛查标准(包括比例性标准这一总体考量)的明确论证和扎实依据。严格意义上的比例性要求获益和优势须超过个体筛查参与者的风险和劣势,包括知情决策、同意和管理非请自来发现等问题的评估。广义上的比例性要求对维护医疗秘密、保障隐私、负责任存储和(再)利用数据、不参与筛查的影响以及医疗系统负担增加可能性等问题进行反思。筛查的适当性还取决于关键成本效益分析的结果,该分析须考虑筛查的成本和潜在成本节约以及当前医疗系统中的人员稀缺性。

基因组范围筛查的负责任实施因此需要规范性评估和批判性反思,权衡扩展当前筛查方案对个体和整个社会的可能利弊。在此情境下,NBS传统目标"早期发现和及时治疗"内更广泛的基因组分析,例如可能比较仅以早发不可干预疾病为目标的NBS更好地服务于公共卫生目标。然而,显示可能扩展比例性的证据尚属必要。此外,筛查扩展还可能使咨询复杂化、产生信息过载并增加医疗化,可能破坏而非服务于筛查目标。这一讨论特别在OGS和DTC-GT情境中产生,需要批判性评估早期发现遗传性疾病的获益是否超过可能的劣势,包括考虑广义比例性标准以及医疗和医疗提供者面临的现有压力。

利益相关者分析调查了广泛的筛查专业人员和潜在使用者如何看待基因组范围筛查以及他们优先考虑哪些负责任实施要求,结果显示文献中提出的利弊与利益相关者提及的之间存在大量重叠。虽然利益相关者对基因组范围筛查呈现多样化观点——一些对扩展筛查持积极态度,另一些强调监管重要性或主张决策自主性——但多数赞成对当前筛查扩展采取谨慎做法。

研究进一步显示,负责任实施的考量和要求因不同筛查情境而异,在人群筛查情境中最能确保基因组范围筛查的负责任实施,在DTC-GT情境中最难确保。负责任实施需要适当的信息和同意程序以及关于隐私、存储和数据(再)利用的公平政策。这些规定的可获得性和质量在DTC-GT情境中相较OGS和人群筛查情境引发更多关切。此外,遵守这些要求——尤其是比例性标准以及隐私和知情同意规则——在DTC-GT情境中更难以监督,特别是当筛查由外国DTC公司提供或DNA分析在国外进行时,因为国家法律和监管机制不适用于这些情境。虽然欧洲立法保证在欧洲市场上市的医疗器械的某些质量和安全标准,但不存在单独的欧洲筛查立法框架。

研究存在一些局限性。首先,研究限于三种特定筛查情境和四个关键筛查议题。其次,仅纳入了有限数量的荷兰利益相关者。利益相关者分析的目标是深入理解不同利益相关者群体对基因组范围筛查的观点多样性,因此目标并非招募代表性样本而是多样化样本。然而招募策略可能导致选择偏倚,因为对主题有特别兴趣的个体更可能参与,且参与者人数较少,这限制了利益相关者分析结果的可推广性。

研究人员以两个在从靶向筛查向基因组范围筛查过渡中起重要作用的考量作为结论。首先,在所有筛查情境中,必须特别关注(未来)新生儿和儿童的地位维护和权益倡导,他们仍拥有整个人生,可能在达到一定年龄后希望自行决定接受或不接受哪些检测。这一维度在设计其父母的知情同意程序以及沟通非请自来、二次或意义未明发现时必须考虑,还必须为成长中的儿童提供适当的支持和服务。因此,对这一脆弱群体谨慎扩展基因检测大有必要。

其次,在医疗系统已苦于人员短缺的时期,对基因组范围筛查广义比例性的评估对于负责任实施至关重要。这强调了恰当试点和评估研究的重要性,以不仅关注引入基因组范围筛查的可能获益,还关注可能的负担和风险。此项研究还应涉及人们在生命早期意识到日益增多健康风险的心理影响。只有通过此类研究以及比例性原则发挥核心作用的明确监管框架,才能为负责任的基因组范围筛查铺平道路。
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