外显子组测序成为罕见遗传病临床诊断的新方向

美国贝勒医学院的研究人员应用外显子组测序对250个不同表型的遗传性疾病患者进行研究，在62个患者中成功鉴定到86个与疾病高度相关的变异。相关成果发表于《The New England Journal of Medicine》。该研究表明，外显子组测序可成功应用于罕见遗传病的临床诊断。

据统计，每1000个新生儿中约40-82个携带遗传性缺陷。流行病学研究表明，如果所有先天性异常的疾病都在一定程度上由遗传因素导致，则有近8%的人在成年前具有遗传缺陷。目前常用的诊断方法为特定表型的识别、影像特征、活检、代谢、基因检测例如染色体核型分型、基于芯片的比较基因组杂交、候选基因分析等。然而，由于缺乏有效的诊断方法，许多遗传性疾病患者并未得到确切诊断，因此将无法提供有效的预后治疗方法。

本研究对2011年10月至2012年6月期间收集的250个未经选择的患者进行外显子组测序。测序样本取自病人的外周血，采用 Roche NimbleGen外显子捕获试剂盒进行全外显子组捕获，应用Illumina GAIIx （24个样本）及HiSeq 2000（226个样本）进行100PE测序。样本的平均测序深度为130×，95%以上目标区域的碱基深度大于20×。同时，结合病人的临床数据一起进行分析。除常规的信息分析流程外，本研究开展了大量深入的信息分析，并将变异类型分成五类，分别包括已知的致病变异、可能的致病变异、重要性未知变异、可能的良性变异及良性变异。

研究结果表明，在250个表型不同的患者中，80%是神经性疾病的儿童患者。其中，在62个患病个体中发现了86个与疾病高度相关的变异等位基因，25%的分子诊断率（置信区间95%，20-31）。在这62个患病个体中，33个为常染色体显性遗传，16个为常染色体隐性遗传，9个X染色体遗传。83%的常染色体隐性等位基因和40%的X-染色体等位基因变异是首次发现的。随着变异数据库的不断更新以及技术的改进，应用外显子测序技术进行遗传性疾病的临床诊断的成功率还会有所提高。未来围绕如何实施更经济更有效的基于基因组的临床分子诊断方法将展开更多研究。

来自美国威斯康星医学院人类分子遗传中心的Howard J. Jacob博士对该研究的评论也于同一天发表于《The New England Journal of Medicine》，他认为相比于现今在标准治疗当中检测单个和若干个基因，应用外显子测序进行临床研究已经是一个很大的突破。虽然早前有一些研究外显子组测序应用的报道，这种大规模临床病例的收集和诊断让我们从多层面看到了高通量测序的在临床上的应用。随着技术的不断成熟和各种数据资源的积累，从众多变异中区分出致病变异就越来越容易。

参考文献：
Clinical Whole-Exome Sequencing for the Diagnosis of Mendelian Disorders. N Engl J Med. 2013 Oct 2. [Epub ahead of print]
Next-Generation Sequencing for Clinical Diagnostics. N Engl J Med. 2013 Oct 2. [Epub ahead of print]

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