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综述:变异意义未明:诊断之旅的核心难题
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Gene 2.6
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这篇综述系统探讨了变异意义未明(VUS)在罕见病诊断中的挑战与进展,强调其作为诊断旅程核心节点的重要性。文章指出,尽管ACMG/AMP指南和ClinVar数据库提升了变异分类准确性,但VUS的高比例(94,287例中占多数)仍是临床决策的主要障碍。通过整合生物信息学工具(如REVEL、SpliceAI)与多组学数据,研究者正逐步提高VUS重新分类效率,但遗传异质性、数据稀缺及模型局限性仍需突破。未来需加强全球协作与技术创新,以优化罕见病诊疗策略。
变异意义未明(Variants of Uncertain Significance, VUS)作为基因组学领域的关键挑战,始终贯穿于罕见病的诊断之旅。随着高通量测序技术(如全外显子组测序WES和全基因组测序WGS)的普及,临床实验室每年识别出大量VUS,其中约90%的罕见病由单基因突变引起,但超过半数变异因缺乏功能验证或群体数据支持而被归类为VUS1。
美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)联合分子病理学协会(AMP)制定的分类框架将变异划分为良性、可能良性、致病、可能致病及VUS等类别2。这一框架虽显著提升了分类一致性,但VUS的高占比仍导致临床决策困境。例如,在印度等遗传多样性较高的地区,VUS重新分类面临独特挑战——由于创始人效应和种群特异性突变,全球数据库中的分类标准可能不适用3。
非编码区变异(如内含子-外显子边界突变)的解读尤为复杂。此类变异虽不直接改变蛋白质序列,但可能通过影响剪接调控(如SpliceAI预测的隐秘剪接位点)或基因表达水平(如增强子区域的调控变异)间接致病4。研究表明,约10%的VUS位于非编码区,其潜在功能需结合三维基因组结构与表观遗传数据进行系统分析5。
为应对VUS分类难题,研究者开发了多层次预测工具。基于机器学习的集成模型(如REVEL、BayesDel)整合多算法结果,显著提高了预测准确性;而深度学习模型(如CNNs)虽能处理大规模数据,却因过拟合风险限制了应用场景6。此外,功能验证实验(如CRISPR-Cas9介导的基因编辑)成为确认VUS致病性的金标准,但其高成本与技术门槛阻碍了大规模实施7。
遗传异质性进一步加剧了VUS的复杂性。同一基因的不同突变(如错义突变与无义突变)可能导致截然不同的疾病表型,而不同基因的突变也可能引发相似症状(如肌张力障碍可由TUBB4A或THAP1突变导致)8。这种异质性要求临床医生在缺乏明确证据时,需结合患者家族史、表型特征及多组学数据综合判断。
针对VUS的临床管理仍存在显著空白。以癌症为例,体细胞VUS可能提示靶向治疗潜力,但其功能验证耗时漫长;而生殖系VUS的不确定性则直接影响遗传咨询与生育决策9。为此,国际协作项目(如gnomAD数据库)正加速积累种群特异性变异频率数据,同时人工智能工具(如AlphaFold预测蛋白结构变化)为功能推断提供了新思路10。
尽管面临诸多挑战,VUS研究已取得阶段性进展。通过整合生物信息学预测、功能实验验证与临床表型分析,部分VUS已成功重新分类为致病或良性变异。未来,随着多组学整合技术与跨学科协作的深化,VUS有望从诊断“黑箱”转变为精准医疗的关键切入点。
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