《Frontiers in Neurology》:Diagnostic yield of genome sequencing for children with intellectual disability and developmental delay
编辑推荐:
背景:基因组测序(Genome Sequencing, GS)近期已被考虑作为智力障碍(Intellectual Disability, ID)和发育迟缓(Developmental Delay, DD)个体的一线诊断工具。本研究评估了GS对一大组儿童ID/D
背景:基因组测序(Genome Sequencing, GS)近期已被考虑作为智力障碍(Intellectual Disability, ID)和发育迟缓(Developmental Delay, DD)个体的一线诊断工具。本研究评估了GS对一大组儿童ID/DD患者的诊断产出,并描述了该队列中促成遗传诊断的变异。
方法:研究人员利用来自临床诊断实验室的数据,对以ID/DD为临床指征的18岁以下个体的连续GS结果进行了回顾性分析。本分析共纳入666例个体。
结果:在该队列中,31.1%(207/666)的儿童获得了阳性GS结果。共有186名儿童获得了至少部分与其ID/DD病史相关的遗传诊断,使得GS对ID/DD的表型特异性诊断产出为27.9%。对于未知既往遗传检测的个体,35.3%(103/292)获得了阳性GS结果。本队列中共有259个变异导致遗传诊断。其中,7.7%(20/259)为在外显子组测序(Exome Sequencing, ES)上覆盖有限或无覆盖的变异。
结论:GS在以ID/DD为临床指征的儿童中,为27.9%的儿童识别出了至少一个与ID/DD相关的遗传诊断。另有3.2%的儿童获得了与其临床指征其他特征相关的阳性GS结果。本队列中近8%的与遗传诊断相关的变异可能无法通过其他独立基因组技术检测到。这些发现进一步支持医学和专业学会关于将GS作为ID/DD个体一线诊断检测的推荐。
论文解读:神经发育障碍(Neurodevelopmental Disorders, NDDs)是一组异质性疾病,包括智力障碍(Intellectual Disability, ID)和发育迟缓(Developmental Delay, DD),在美国估计患病率为1%–3%。其病因广泛,涵盖产前暴露、围产期或新生儿创伤及遗传因素,其中遗传原因占已明确病因病例的50%。NDD患者的诊断之旅通常耗费多年,平均经历约6.6年、61次医疗预约和7次基因检测。既往推荐的ID/DD基因检测路径包括染色体微阵列分析(Chromosomal Microarray Analysis, CMA)、脆性X重复扩增分析和靶向基因面板,但许多个体仍未能获得遗传诊断。外显子组测序(Exome Sequencing, ES)和基因组测序(Genome Sequencing, GS)因更高的诊断产出被推荐为一线方法。GS比ES覆盖更全面,能识别内含子/非编码区变异、线粒体基因组变异、串联重复改变和拷贝数变异(Copy Number Variant, CNV)等。既往研究显示GS在NDD中的诊断率为21%–41%,但样本量较小,限制了对变异类型多样性的认识。因此,本研究旨在通过一个大型队列评估GS在儿童ID/DD中的诊断产出,并描述促成遗传诊断的变异类型。
研究人员对Baylor Genetics临床诊断实验室(经美国病理学家学会认证并获得美国卫生与公众服务部CLIA认证)在2023年1月至2024年10月间连续接受GS的18岁以下ID/DD患儿进行了回顾性分析,共纳入666例个体。GS使用无PCR文库,在Illumina NovaSeq平台上以40×覆盖度、2×150 bp读长测序,通过DRAGEN pipeline(v4.2.4)比对至GRCh38(hg38)基因组,用于检测单核苷酸变异(Single Nucleotide Variant, SNV)、CNV、纯合区域和单亲二体(Uniparental Disomy, UPD)。变异分类依据基于ACMG和分子病理学协会(AMP)指南的内部系统。采用卡方检验比较不同亚组的阳性率,以p<0.05为显著性标准。
3.1 队列特征:研究队列包含666名儿童,平均年龄6.6岁,其中60.7%为男性。大多数个体(63.1%)接受三人组(trio)GS,包括130例快速三人组和290例标准三人组。8.0%的个体表现为孤立性NDD表型。该部分通过描述性统计得出以上特征分布。
3.2 ID/DD个体GS诊断产出:研究人员发现