基因组新生儿筛查:开启罕见病早诊早治新时代

【字体: 时间:2025年01月29日 来源:Nature Medicine 58.7

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  每年众多儿童因罕见遗传疾病面临死亡或终身残疾,传统新生儿筛查(NBS)有局限。研究人员开展 “BabyDetect” 项目,用靶向二代测序技术筛查新生儿。结果显示其可行且被认可,还发现多种疾病案例。这为 NBS 改进提供方向,意义重大。

  在医学领域,每年都有数千名儿童被罕见遗传疾病的阴影笼罩,这些疾病可能导致他们死亡或终身残疾。传统的新生儿筛查(Newborn Screening,NBS)虽能在一定程度上识别可治疗的疾病,但存在局限性,许多罕见遗传疾病由于缺乏可检测的生物标志物,难以通过生化检测发现,导致诊断过程漫长。随着遗传学和医学技术的飞速发展,针对罕见病的新疗法不断涌现,如脊髓性肌萎缩症和严重联合免疫缺陷病等,并且早期或症状前给药能显著提高患者的预期寿命,减少严重残疾和并发症。在这样的背景下,将基因检测纳入新生儿筛查的需求日益迫切,于是,开展相关研究势在必行。
比利时列日大学(University of Liege)等机构的研究人员启动了 “BabyDetect” 项目。该项目旨在探索基于人群的一线基因组新生儿筛查的可行性和可接受性。研究结果表明,这种基因组新生儿筛查方法具有可行性,且获得了较高的接受度,同时也发现了多种疾病案例,为新生儿罕见病的早期诊断和治疗提供了重要依据。这一研究成果发表在《Nature Medicine》上,对推动新生儿筛查领域的发展具有重要意义。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是靶向二代测序(targeted next-generation sequencing,tNGS)技术,对 405 个基因的感兴趣区域进行深度测序,以筛查新生儿是否患有 165 种可治疗的儿科疾病。其次,利用多种生物信息学工具和数据库对测序得到的变异进行注释、分类和解读,如使用 Alissa Interpret v.5.4.2 平台,参考 ClinVar 数据库等。此外,通过与传统 NBS 项目协调获取生化数据,辅助变异评估。样本来源于比利时列日地区一家公立医院产科病房的新生儿,共纳入 3847 名新生儿进行研究。

下面来看具体的研究结果:

  • 筛查人群和样本:从 2022 年 9 月至 2024 年 4 月底,4260 名新生儿的家庭被告知该试验,3847 名新生儿被纳入研究,接受率达 90%。因技术问题,2.2%(84/3847)的样本进行了重新检测 。
  • 变异筛选和审查:每个新生儿推断出 4000 - 11000 个变异,通过专门的分类树自动处理变异,筛选出致病或可能致病的变异进行人工审查。审查过程借助多种工具和文献,确保变异分类的准确性。
  • 阳性筛查案例:在 3847 名接受检测的新生儿中,71 例被确定为致病或可能致病变异的阳性案例。其中,葡萄糖 - 6 - 磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症最为常见,有 44 例。此外,还发现了其他多种疾病,如隐性遗传病、显性遗传病等,同时也记录了 1 例假阳性和 1 例假阴性案例。
  • 阳性筛查案例的随访:71 例阳性案例中,41 例通过传统 NBS 检测出,30 例未被传统 NBS 检测出。对未被传统 NBS 检测出的案例进行进一步检查和诊断,例如对 G6PD 缺乏症患儿采取预防措施,对 CPT2 缺乏症患儿进行代谢检测确诊并给予相应治疗等。
  • 周转时间:研究期间平均周转时间显著改善,最初 300 个样本平均为 64 天,最后 300 个样本降至 51 天。
  • 成本:本研究中每个样本筛查 165 种疾病的成本为 365 欧元,全部由研究资金支付。

研究结论和讨论部分指出,“BabyDetect” 项目证明了基因组 NBS 方法在中等规模上的可行性。该项目的高接受率表明比利时南部人群对基因组 NBS 的认可。同时,研究也发现了一些问题,如变异解读存在挑战,假阳性和假阴性结果难以避免,当前的变异报告过程存在局限性等。此外,tNGS 和 WES 等技术存在不足,未来需要大规模试点项目和代际人群随访来提高基因组 NBS 的准确性。尽管基因组 NBS 面临诸多挑战,但其潜力巨大,生化和基因组策略有望在未来 NBS 项目中相互补充。“BabyDetect” 这样的试点项目有助于识别和解决实施基因组 NBS 前必须解决的临床、经济、社会、法律和伦理问题,为其广泛应用奠定基础。

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