外显子组测序在孟德尔遗传疾病分子诊断中的应用

  二代测序方法中全基因组测序、外显组测序和定向基因测序是最为常用的方法，各种方法各有其优势。全基因组测序覆盖了最广泛的区域，可以检测非编码区的突变，但测序量要求大，费用高，测序平均深度低，发现的突变的置信度可能下降。疾病相关基因的定向测序所需的测序量最少，获得的测序深度最大，但不适合用于罕见的、或者相关疾病基因研究不成熟的遗传病。而外显子组测序相比全基因组测序降低测序量，提高测序深度，使得突变的发现更加可靠，而针对所有编码区域、部分表达调控、microRNA测序等全面的检测，相比定向基因测序更加全面，因而在目前来看在疾病病因诊断中的应用更广。
  最近在新英格兰发表的一篇文章¹中利用NimbleGen SeqCap VCRome外显子组捕获对250个先天性发育异常的儿童进行外显子组测序，以确定其患病的遗传机制，在25%的病人中发现82个高可疑的致病性突变。其中，33个病人为常染色体显性遗传，16个病人为常染色体隐性性遗传，9个病人为X染色体遗传疾。另外的4个病人被诊断出同时携带两种不同疾病的致病基因突变，提示通过家族病史、身体检查的诊断结果可能存在错误。该文献详细介绍了实验方法、分析筛选和出具报告的过程，可供参考。
  作者认为相比核型分型、芯片、一代Sanger测序来说这种外显子捕获测序方法的遗传性病因检出率更高，更接近正确的诊断结果，而从时间和成本上来说又比其它检测要低。有些结果虽然还需要后期实验跟踪验证，但是仍然不影响这种方法成为临床使用的诊断方案。
  在今年早些时间发表的另一篇文献²中，使用了同一个NimbleGen SeqCap VCRome外显子组捕获试剂进行遗传病的突变检测。此文中，作者对于进行性神经性腓骨肌萎缩症（Charcot-Marie-Tooth neuropathy）家族的病人同时进行了全基因组及全外显子组测序，外显子组测序确认了SH3TC2 基因在该疾病的致病性作用，并表明目前的疾病突变数据库可能存在错误，而个体的基因组结构改变可能影响基因变异的最终功能。文章比较了全基因组及全外显子组测序发现的基因变异的差异，指出外显子组测序通过提高测序深度，可以解析全基因组测序发现的一些模棱两可的结果，发现更多有临床意义的突变。
  从上述文章中可见，就目前测序技术发展水平而言，外显子组测序在孟德尔遗传病的病因发现方面有较大的优势，和较广泛的应用对象。

---

  1.Yang Y et al. Clinical Whole-Exome Sequencing for the Diagnosis of Mendelian Disorders. N Engl J Med. 2013 Oct 2. DOI: 10.1056/NEJMoa1306555
  2.Lupski et al. Exome sequencing resolves apparent incidental findings and reveals further complexity of SH3TC2 variant alleles causing Charcot-Marie-Tooth neuropathy. Genome Medicine 2013, 5:57
（转化医学网360zhyx.com）