基因检测：什么时候使用，如何进行，怎样解读？
临床基因检测，已然成为许多遗传性疾病或者其他情况下的常规检查，然而，摆在医生面前的困难是：什么时候以及如何使用基因检测？怎么正确地解读检测结果？本文将从以下几个方面解读基因检测一般原则：新技术，新的解读方式以及新的误区。重点关注单基因遗传病和其他新兴的应用（如药物基因组学分析），并讨论基因检测在常见心血管疾病风险评估方面的价值。
基因检测前需要考虑什么？
基因检测是一种特殊的诊断方式，既可用于商业，也可用于研究。但不管用于哪种，都必须遵守相关的规章制度，否则，检测结果也不可用于临床诊断。基因检测前也需告知检测可能存在的风险、好处和局限性，有条件的话，最好有基因学方面的顾问参与诊断。 医护人员需要对患者科普一下相关知识，并细心地告知基因病的长期风险，切忌暗示在该基因型的影响下其必然发病，以免造成过度的焦虑和恐慌。而医护人员本身，则需要考虑基因诊断的社会经济影响（如是否有保险），并坚决做好诊断结果的保密工作。
什么时候需要基因检测？
临床基因检测往往在围产期后，包括诊断性的检测、症状前诊断和尸体样本检测。诊断性检测只需要一组与疾病相关的基因，就可以发现主要的基因缺陷。当已知患者有某种疾病的家族史，或者在其父母或直系亲属身上检测到基因突变，则有必要进行基因检测。尸体样本基因检测在原因不明的猝死方面的应用越来越多，尤其是对年轻人。胚胎植入前基因检测是针对试管内受精胚胎的检测，旨在协助选择健康的胚胎。尽管心血管遗传性疾病方面仍不太明确，但已有相关的病例报告成功地运用胚胎植入前基因检测进行诊断，如 Holt-Oram 综合症和家族性心肌病。
如今，GeneTest，作为一个全免费的网络基因检索数据库，可提供全球 600 多个基因检测实验室，超过 3000 种疾病的基因信息。只要在检索框输入基因或疾病的名字，就会显示一连串可检测这方面的实验室以及其联系方式。除此之外，还有像 Genetic Testing Registry，GeneReviews，UK Gene Testing Network 等数据库可供选择。目前已知部分单基因遗传病可直接或间接地影响心血管系统（见图 1）。
图 1 对心血管系统有不良影响的基因病
而要想根据孟德尔定律获取遗传疾病的信息，需要建立起全面而又可靠的多代家族史结构，这需要花费很长的时间，且无疑会增加临床医生的工作量。这时，医生就需要医疗保健人员的协助，如遗传咨询人员、护理师、临床助理等。
一般而言，出现极端表型即代表单基因遗传病，即使缺乏明确的家族史。而且这类疾病往往是成人期发病，若成人出现高血压性卒中、冠脉疾病、心衰和心脏性猝死等情况，就有必要怀疑单基因遗传病。另外，若出现一些非心血管系统的器官或组织的病变，或许意味着某种特殊的遗传病或者基因组综合症。
最新的临床基因检测技术
目前 DNA 测序方面的进步也使得临床基因检测技术的应用范围进一步扩大，更有利于发现心血管疾病上可控的基因突变，而且也使得罕见的遗传疾病的诊断更加简易以及花费更加少。2013 年，美国食品与药物管理局已经授权首款最新的测序仪器上市，用于临床基因测序。过去的三年，成功运用基因检测的方式发现心血管遗传病的例子相当的多，但是随之而来的大量的数据如何管理使用也是一个挑战。最新的基因检测技术有 2 种基因检测模式：多基因同步测序和全外显子测序。图 2 则说明了这些方法的工作流程。
图 2 多基因同步测序和全外显子测序的检测流程示意图
首先，把基因 DNA 片段修剪成小的片段（一般为 200-500 个碱基对），然后与用于捕获目的 DNA 的试剂混合。接着用基因检测仪器检测目的 DNA 的序列，进行生物信息学的分析，阅读基因序列，评估数据质量。根据外显子数据识别疾病相关性的变异型基因，还需要家族成员结构图以及直系亲属的基因组序列（见图 3）。最近的一个关于诊断 2 型新生儿长 QT 综合征（KCNH2 突变）的临床报告，便演绎了基因组测序快速转型的可行性。
图 3 根据后代的测序数据推断基因型的方法
检测结果解读
临床基因检测实验室对基因变异的分类一般忽略其基本构架，旨在简洁地而又全面地评估临床意义。近些年来，许多国家已经筹划组建人类的基因组和外显子组序列数据库，以确定变异的发生率，如 1000 基因组计划（1000 Genomes Project）和外显子组测序项目（Exome Sequencing Project）。这些数据库有利于辨认发现的变异是否属于新变异，以及普通人群在缺乏该基因的情况下是否获益更多。
通过这些大规模的评测项目，或许可以捕捉到某些与特定疾病相关的变异，但难以确定其临床意义的大小。即使所检测到的基因变异属于参考数据库，也并不可特意排其除致病性，尤其是在等位基因发生频率低于疾病的人群发病率的情况下。例如，已知先天性的长 QT 综合症在 2500 个新生儿中可能只会影响一个。相反，其他与家族性心肌病和某些心律不齐的变异虽同样属于参考数据库，但其发生率却高于预期的人群流行性。这些都提示，当所发现的变异无法确切描述其致病性的时候，有必要在解读检测结果上谨慎一些。
临床意义未知的变异
当临床医生在解读检测结果的时候，往往会被未知临床意义的变异（VUS）所困扰，因为其相关的数据还不足以证实与某种特定的疾病相关。这时，可以从患者的家族成员中分离 VUS 进行分析，以获取疾病相关的信息。但是，对于隐形遗传或者不完全外显的遗传病或者较小的家族结构而言，这项工作难度颇大。另外，也可以应用实验室的研究验证 VUS 是否有害，从而明确其致病性，但这还不足以用于下临床诊断。
阴性结果的处理
患者有临床症状支持遗传性疾病，但是检测结果却是阴性的，这种着实难以向患者解释。但真阴性的结果确实可能发生，因为检测试验可能并没有针对特异性的肇事基因，或者混进了未知的致病基因，或者检测小组考虑不够全面。如果辅助应用外显子测序方法，可以减少误差。另外，也可能出现假阴性结果，重复检测可以减少误差。
基因药理学的发展
临床基因检测技术也可以应用于探索与药物反应个体差异性相关的基因变异（如不同的疗效或者不良反应）。一般认为药物反应的可变性是由于药物代谢动力学和药效学的差异所引起的。在美国食品卫生管理局中，有超过 125 种药物已经在说明书中添加了基因药理学的信息，包括告诫医生要仔细询问基因病相关的病史。临床基因药理学实施联合会也出台了一系列循证共识指南，以方便临床医生根据临床基因检测结果制定特定的药物处方。
基因药理学领域的进展，推动了针对医学上可控变异的临床检测技术的发展，也使个性化用药得以实现，包括用于心血管基因疾病的用药。基因检测技术或许在预测药物治疗疗效、特定的不良反应以及确定初始药物使用剂量方面有着很大的价值。基因药理学检测确实有利于更好地做诊断以及治疗，但另一方面，其检测效率普遍较低，很有可能会延误治疗时间。而且，也需要进一步的临床研究来证实临床实践中基因药理学检测的价值所在。
总结
总而言之，科学技术的进步使我们迎来了基因诊断的新纪元，将会给心血管基因病的诊疗技术带来巨大的变革。要想将诞生于基因时代的重大医学突破转化为临床实践，就必须了解不同的临床背景下基因检测的作用和局限性，改变传统的医学教育模式，改善医疗救护系统，鼓励更多的患者和医生参与其中。