給狗狗做基因檢測，靠譜嗎？

來自專欄 Nature自然科研4 人贊了文章

導語：為寵物狗進行基因檢測蘊含了巨大商機。Lisa Moses、Steve Niemi和Elinor Karlsson警告說，魚龍混雜的市場環境太容易出現虛假結果了。他們呼籲加強有關方面的監管。

去年，一隻名叫Petunia的13歲寵物狗開始出現行走不穩和大小便失禁情況。她的主人十分擔心，於是在一家直接面對消費者（DTC）的公司購買了一份價值65美元的基因檢測服務。檢測結果顯示，這隻哈巴狗攜帶了一個與神經退行性疾病相關的基因突變，就類似於人類的肌萎縮側索硬化症（ALS或運動神經元疾病）。

已發表的數據表明，在檢測到這個基因突變的狗中真正發生疾病的概率僅為1%，而且Petunia的癥狀跟那些可治療的脊椎病變也非常吻合。但是她的主人還是選擇了對Petunia實施安樂死，因為她堅信如果不這麼做，Petunia可能會遭受進行性加重且不可逆轉的癱瘓，最後在痛苦中死去。

針對寵物的基因檢測服務正在不斷擴大。到現在已經有幾十萬隻狗接受了基因檢測，比如Petunia，有關公司也開始為貓提供類似檢測。但寵物基因檢測服務背後的科學進展卻相對滯後。大部分檢測依靠的都是一些證據力度不足的小規模研究。無論是檢測結果的準確性還是其對寵物健康的提示意義都沒有得到驗證。

大多數獸醫對這些研究的局限性或一般的遺傳學知識知之甚少，因此無法為寵物主人提出適宜的建議。

寵物的基因檢測必須得到監管，否則一些公司將繼續通過出售可能具有誤導性、甚至不準確的信息獲利；寵物和它們的主人仍將遭受不必要的痛苦；我們也會失去改善寵物健康甚至利用狗和貓的研究促進人類健康的機會。最終可能導致人們越來越不相信科學和醫學。

寵物基因檢測背後的科學依據不足

全球寵物消費在過去5年中增長了14%（參見「動物愛好者」），目前全球每年用於治療寵物的費用約為1090億美元。

寵物護理行業蓬勃發展，而基因檢測是該行業最新的服務之一。在全球範圍內，至少有19個實驗室正在銷售寵物基因檢測產品。部分獸醫會使用這些基因檢測結果來輔助疾病診斷，或者建議健康的寵物進行昂貴的檢測，有時這些檢測甚至是侵入性的，例如骨髓活檢。

有的養狗人也會參考這些測試結果，試圖降低遺傳性疾病的發病率。美國目前至少有一家連鎖獸醫醫院推薦對所有狗進行基因檢測，他們表示參考基因檢測結果可以實現「個性化醫療保健」，並可以指導行為訓練。

我們認為寵物基因檢測目前存在三個主要問題。

缺乏驗證。無論是在人類還是其他動物中，將遺傳變異映射到疾病發生風險都是非常具有挑戰性的。但大多數針對狗的基因檢測都是基於那些有關候選基因的研究，這種方法本身就存在問題。在這些研究中，研究人員一般會檢測多個人類或動物的基因，希望找到那些既符合預期的遺傳模式，又可能與疾病相關的突變，比如這種突變會影響蛋白結構。

在人類研究中，只有不到2%的候選基因研究的結果經受住了更先進的方法（例如全基因組關聯研究）的進一步檢驗。由於存在這些缺陷，研究人類的遺傳學家現在必須提供更多證據證明某一個基因突變會「引起疾病」。

經過產業界、學術界、醫生、患者各方的協作努力，現在鑒定出來的人類每一個臨床突變都會有一個等級，從「致病」到「良性」共五個等級。（臨床突變是指那些與醫學上重要的表型相關的變異。）

但是獸醫學領域的候選基因研究並未經過如此仔細的再評估。公司提供的200多項基因測試中大部分都只是基於單個的小規模候選基因研究。這些研究結果和相關背景信息基本不公開。

有的公司對進行了基因檢測的狗進行跟蹤隨訪，以檢查結果準確性，但這些都是個案報道，涉及的寵物狗數量較少，完全無法達到能夠提供具有統計學意義的可靠結果的規模。

不準確的檢測結果或解讀。有人對人類基因檢測公司提供的直接面向消費者的結果進行了分析，發現人類基因檢測結果提示的基因突變中有40%是不準確的。這些公司報告了其他可能增加疾病風險的突變，但另外的獨立實驗室卻認為這些突變是良性的。此外，基因檢測公司並未對任意基因所有已知的疾病相關突變都進行篩查，因此他們提供的疾病易感性報告是不全面的。

現在針對寵物的DTC產品也面臨同樣的問題。比如現在很多公司都會篩查狗ABCB1基因是否存在突變，該基因與狗是否對多種常見藥物有過敏反應相關。研究發現這個基因位點有3種突變都與易過敏體質有關，但基因檢測公司只檢測其中1種。

因此，即便基因公司的報告聲稱某隻寵物狗在某個基因位點上沒有問題，這隻狗也可能在該基因上存在已知的致病突變，只是公司的檢測項目中沒有納入該突變罷了。

利益衝突。在缺乏有效的行業自律及政府監管的情況下，在從寵物主人身上賺錢存在許多潛在的利益衝突。

例如，寵物醫療保健公司的資料庫可能被用於識別狗的品種。那麼，這家擁有資料庫的公司可能會通知旗下診所對狗進行某種特定疾病的基因檢測，即便該檢測的醫學價值尚不明確。

如果這份基因報告的結果是陽性的，那麼診所的獸醫可能會推薦採取預防措施，例如食用特定的寵物食品（由同一家公司生產），定期進行篩查測試（由同一公司的臨床實驗室進行），以及進行更頻繁的檢查（在該公司旗下的獸醫診所），即便這隻狗本身可能並沒有罹患這種疾病的風險或者風險極低。

數據海嘯

公司事先簽訂的協議的確會包含多項關於解讀基因結果可能存在風險的條款。但是顯然，公司的警告並不像他們對檢測結果意義的宣傳那麼突出。公司對檢測項目中具體包含了哪些突變往往含糊其詞，甚至在他們的出版物中也是如此。

這一切都令人擔憂，因為獸醫學領域即將迎來基因組數據海嘯的衝擊。目前，寵物主人可以直接從公司購買基因檢測服務，其結果聲稱包括了寵物罹患100多種不同疾病的風險，而這種檢測服務的價格甚至不到200美元，還有部分服務套餐包括一份供獸醫參考的「健康報告」。

在未來五年內，寵物主人就可以選擇對任何寵物進行全基因組檢測，檢測技術正是目前人類醫學所使用的。這不僅會加速基於遺傳學的動物疾病診斷髮展，甚至還會促進寵物基因編輯的發展。

一般而言，如果有納入了數千隻動物的大規模且效能可信的研究作為依據，基因檢測可用於評估寵物罹患常見疾病的風險，包括癌症、心臟病、糖尿病、癲癇等。在旨在促進人類健康的臨床前和臨床研究中，寵物的使用比例越來越高。

對於某些疾病，比如癌症和糖尿病，研究人員有時更傾向於使用寵物狗而非實驗室嚙齒類動物作為模型。儘管使用寵物狗作為實驗動物時，在控制環境變數和保證充足實驗對象方面較為困難，但是其優點也非常明顯，寵物狗能夠提供更接近人類的自然發病模型。此外，寵物主人自願讓他們的寵物登記參加研究，但同時也會繼續在家餵養和照顧它們。因此可以節約開銷，同時規避很多動物實驗方面的監管。這種方法學的轉變要求寵物遺傳學背後的科學依據必須非常堅實。

目前美國和歐盟對寵物基因檢測並未進行有效監管，其主要原因是目前對寵物醫療的監管主要集中在治療而非診斷上。據我們所知，美國食品藥品管理局（FDA）和歐洲藥品管理局（EMA）目前都未對寵物基因檢測提出質量標準，也沒有徵求公眾對這類基因檢測利弊的意見。

為了將寵物基因檢測納入監管範圍，我們提出以下五點措施。

設定標準。所有利益相關者，從寵物主人到提供基因檢測的公司，再到研究人員和監管人員，應共同制定檢測方法和檢測結果報告標準。標本應當以特定方式收集、存儲、運輸和分析；對特定結果的解讀背後一定要有足夠規模的動物實驗做支撐；基因檢測報告應符合特定標準。基因檢測報告必須足夠清晰，在文件特定位置以通俗易懂的語言告知客戶可能存在的偏差。世界小動物獸醫協會（World Small Animal Veterinary Association）等組織可以帶頭召開會議以實現這一目標。

編寫指南。部分利益相關者——包括進行基因檢測的人員——可以共同編寫指南，明確應採用的標準。這樣的文件就類似於英國小動物獸醫協會科學小組委員會制定的實驗動物研究創新技術應用的倫理準則。在理想的情況下，該指南將產生全球影響力，隨著寵物基因檢測的普及，這些指南最終可能需要成為法律。

共享數據。由產業界、學術界和政府機構建立的現有的寵物遺傳資料庫應由各方共享，同時需採取措施確保寵物和所有者的保密性。如果指南要求的樣本量只能通過彙集數據才能實現，這將激勵基因檢測公司共享數據。利益相關者可以藉助過去二十年來科學家研究人類遺傳學時積累的知識經驗來提高透明度，這些科學家一直在努力解決數據共享和患者隱私相關的問題。

充分利用技術工具和專業知識。寵物遺傳學領域需要生物信息學家、受過機器學習訓練的計算機科學家以及其他具有大數據專業知識的人員來管理和分析大量的傳入信息。這些人可能會因為潛在的經濟收益或寵物遺傳學對於人類疾病的潛在貢獻而被說服進入這一新興領域。

培養專業諮詢人員 。需要培養一批專業的寵物遺傳諮詢師，他們可以從獸醫和其他從事動物護理工作的人員中選拔。這些專業人員將根據基因檢測結果為寵物主人提供支持和建議，就類似領先的學術醫療中心中的人類遺傳諮詢師。

數據倫理

關於寵物基因檢測，還有其他一些問題可能需要不斷的公眾討論並任命專家諮詢委員會。例如，營利性寵物檢測公司是否應該像現在這樣不受限制地獲取他們產生的所有結果以供公司內部使用或出售給其他寵物醫療公司？再比如，如果寵物主人想要給他們的寵物交配，並出售幼崽，他們是否可以對基因檢測結果保密（這是目前的情況），還是應該要求他們告知買家這些信息？

僅在美國，大約70%的家庭擁有寵物。如果採取措施得當，對寵物進行基因檢測可能可以更有效地支持人類使用遺傳學方法治療疾病；但若處理不當，寵物基因檢測可能會進一步削弱公眾對科學的信任。?

Nature|doi:10.1038/d41586-018-05771-0

原文發布在2018年7月25日的《自然》評論上

原文作者：Lisa Moses（美國哈佛醫學院生物倫理學中心研究學者，以及MSPCA-Angell動物醫療中心疼痛和姑息治療服務的執業獸醫）, Steve Niemi（美國哈佛大學動物資源辦公室主任及獸醫） & Elinor Karlsson（美國馬薩諸塞大學醫學院助理教授，麻省理工學院-哈佛大學博德研究所脊椎動物基因組學主任）

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