新浪登录
腾讯登录辛辛那提儿童医院团队在临床上使用外显子测序技术
| 导读 | 辛辛那提儿童医院医学研究中心近日发现，其临床外显子测序计划能够鉴定大约30%的儿童稀有疾病的病因，并且相比较于患者接受的基因检测，这种方法成本更低，耗时更少，并且更加有效。 |
这项结果，他们近日发表在了《Frontiers in Pediatrics》上，而他们额度结果也将接受其他临床实验室提供的针对稀有疾病的外显子测序的检验，这将会为这种检测的有效性增添新的证据。
在文章中，研究人员描述了他们针对前四十例案例检测的经验。辛辛那提儿童医院医疗中心的分子遗传实验室主任Kejian Zhang表示，实验室现在已经评估了130名左右的患者，并且看到了大约30%的诊断率。
这个实验室使用罗氏的NimbleGen外显子捕获仪和Illumina的HiSeq 2500进行外显子检测，其平均周转时间为3到6个月。实验室通常更喜欢做三组实验，这可以帮助解释和提高做出诊断的可能性，并且其在90%的患者中都是这样进行的。而一位病人三组检测的成本是12000美元，而单组是7500美元。此外，实验室还需要从病人的保险公司获得预先授权。Zhang表示，她没有患者偿还这些费用的准确时间，但是每个人应该是不同的。
Zhang表示，医院的患者人群相对于其他发表了临床外显子测序计划结果的学术中心具有独特性，包括贝勒医学院和加州大学洛杉矶分校，他们去年都在《Journal of the American Medical Association》上报道了他们的结果。
例如，贝勒医院学2000个患者中，约10%是成年人，并且87%的患者具有神经错乱。相比之下，辛辛那提的患者是全由儿科患者组成的。此外，患者最常见的主要表型是先天性畸形，大约30%的患者具有这种情况。大约22%的患者主要表现为神经紊乱，而免疫缺陷和线粒体疾病的患者分别占17%和22%。
“看到具有这些症状的患者是十分令人感兴趣的，并且外显子测序也给出了大约30%的诊断率，”分子遗传学实验室副主任Alexander Valencia这样表示。
外显子测序确定了两个惊人的发现，Valencia说。例如，有一个患有白内障，胰岛素依赖性糖尿病的高血糖患者，但“不符合经典的模式”的糖尿病，作者写道。外显子组测序发现胰岛素新的错义突变，这是与永久性新生儿糖尿病或者1b型糖尿病相关的。Valencia表示，这个突变解释了患者的白内障和糖尿病的情况。
“像这样的情况，基因检测实际上揭示了生物学和复杂案例中造成这些疾病的原因，”他说。
分子诊断对病人的未来治疗也是十分重要的。例如，她应该长期检测像视网膜病变，神经病变，蛋白尿等并发症。在未来，这个患者可以考虑进行β细胞移植。
在接受诊断的患者中，47%的致病突变都是以前没有报道过的。
实验室也在American College of Medical Genetics 推荐的56个基因中发现了二级结果，这些结果是这些家庭能够接受的。40个患者中的36个，或者90%的患者选择接受这些结果，而3个患者，或者8%得到了医学上可操作的结果。
而对于1个2岁大的患者，虽然外显子测序并没有确定其主要障碍的分子原因，但是其发现了一个造成Marfan综合征的基因突变。该患者后续会接受心脏和眼科评估，以进行后续的Marfan综合征管理。
对于25%的患者，外显子测序确定的变异，其临床意义还是未知的。Zhang表示，她的团度在少数发现“有趣候选基因”的情况下，回合家属进行协商已进行进一步的研究。
研究的作者还描述了一些由于最小的突变单位或者较高的等位基因频率而无法归类的致病突变，这些突变也是会导致患者出现相应的表型。例如，一个病人有两个POLR3B基因的突变。一种是一个罕见的突变，而另一种是较为频繁的突变，但是对于其是否会造成危害，预测并不一致。然而，两种突变“都会支持同一个杂合模型”以及“该基因与患者的表型描述是相一致的，”作者写道。
此外，研究人员还发现了两种情况，意义不明的杂合变异体可能会导致病人的复杂表型。
“这些情况说明，突变解释是具有复杂性的，突变的频率知识疾病表型的一个变量，”作者写道。
Valencia预测，临床外显子的诊断率将会进一步的上升，特别是针对那些意义不明的特定变异。事实上，贝勒医学院报告，在第一批250个案例之后，其新基因诊断率从25%上升到了28%。约30%的患者的疾病基因的突变是最近才被描述的。。辛辛那提团队还诊断了12个，或者说33%的患者，这些患者都是基于过去两年刚刚发现的致病基因。
虽然越老越多的证据支持外显子测序作为某些患者的一线检测手段，但是作者表示，他们患者中的一半，在接受他们的外显子测序之前，至少已经接受了4种基因检测，其中的三个甚至接受了超过10种基因检测。
在这三个患者中，他们的组合检测比外显子检测更加昂贵，并且一些非基因检测也被以“天价”加入其中。例如，作者强调了一名患者，其接受了染色体微阵列分析，线粒体检测，长链脂肪酸分析，大脑和脊柱磁共振，肌肉活检和脑电图。外显子测序鉴定其为ASXL3突变，这种突变与Bainbridge-Ropers综合症相关。新确定的综合症和疾病基因及诊断并不会在常规检测中被发现，因为常规检测中并不存在这些检测情况。
现在外显子测序相比较于核心个分析和微阵列分析，具有一个较高的诊断率，其分别高出5到15个百分点和15到20个百分点。根据不同的表型，外显子测序和基因检测产品是具有可比性的。
Zhang表示，特别是在某些情况下，例如病人非常年轻，而且病重，外显子测序作为一线检测是十分有意义的。通常情况下，这些患者的医生会想要进行外显子测序，因为其可以涵盖很多情况。此外，这些患者很难通过表型进行诊断，因为他们还不能够自己定义自己正在遭遇的症状。“他们的症状是存在进化的”，并且通常和初始状态不一样，但是当我们进行回报的时候，会有更多的症状来支持我们的诊断，Zhang说。
在文章中，研究人员描述了他们针对前四十例案例检测的经验。辛辛那提儿童医院医疗中心的分子遗传实验室主任Kejian Zhang表示，实验室现在已经评估了130名左右的患者，并且看到了大约30%的诊断率。
这个实验室使用罗氏的NimbleGen外显子捕获仪和Illumina的HiSeq 2500进行外显子检测，其平均周转时间为3到6个月。实验室通常更喜欢做三组实验，这可以帮助解释和提高做出诊断的可能性，并且其在90%的患者中都是这样进行的。而一位病人三组检测的成本是12000美元，而单组是7500美元。此外，实验室还需要从病人的保险公司获得预先授权。Zhang表示，她没有患者偿还这些费用的准确时间，但是每个人应该是不同的。
Zhang表示，医院的患者人群相对于其他发表了临床外显子测序计划结果的学术中心具有独特性，包括贝勒医学院和加州大学洛杉矶分校，他们去年都在《Journal of the American Medical Association》上报道了他们的结果。
例如，贝勒医院学2000个患者中，约10%是成年人，并且87%的患者具有神经错乱。相比之下，辛辛那提的患者是全由儿科患者组成的。此外，患者最常见的主要表型是先天性畸形，大约30%的患者具有这种情况。大约22%的患者主要表现为神经紊乱，而免疫缺陷和线粒体疾病的患者分别占17%和22%。
“看到具有这些症状的患者是十分令人感兴趣的，并且外显子测序也给出了大约30%的诊断率，”分子遗传学实验室副主任Alexander Valencia这样表示。
外显子测序确定了两个惊人的发现，Valencia说。例如，有一个患有白内障，胰岛素依赖性糖尿病的高血糖患者，但“不符合经典的模式”的糖尿病，作者写道。外显子组测序发现胰岛素新的错义突变，这是与永久性新生儿糖尿病或者1b型糖尿病相关的。Valencia表示，这个突变解释了患者的白内障和糖尿病的情况。
“像这样的情况，基因检测实际上揭示了生物学和复杂案例中造成这些疾病的原因，”他说。
分子诊断对病人的未来治疗也是十分重要的。例如，她应该长期检测像视网膜病变，神经病变，蛋白尿等并发症。在未来，这个患者可以考虑进行β细胞移植。
在接受诊断的患者中，47%的致病突变都是以前没有报道过的。
实验室也在American College of Medical Genetics 推荐的56个基因中发现了二级结果，这些结果是这些家庭能够接受的。40个患者中的36个，或者90%的患者选择接受这些结果，而3个患者，或者8%得到了医学上可操作的结果。
而对于1个2岁大的患者，虽然外显子测序并没有确定其主要障碍的分子原因，但是其发现了一个造成Marfan综合征的基因突变。该患者后续会接受心脏和眼科评估，以进行后续的Marfan综合征管理。
对于25%的患者，外显子测序确定的变异，其临床意义还是未知的。Zhang表示，她的团度在少数发现“有趣候选基因”的情况下，回合家属进行协商已进行进一步的研究。
研究的作者还描述了一些由于最小的突变单位或者较高的等位基因频率而无法归类的致病突变，这些突变也是会导致患者出现相应的表型。例如，一个病人有两个POLR3B基因的突变。一种是一个罕见的突变，而另一种是较为频繁的突变，但是对于其是否会造成危害，预测并不一致。然而，两种突变“都会支持同一个杂合模型”以及“该基因与患者的表型描述是相一致的，”作者写道。
此外，研究人员还发现了两种情况，意义不明的杂合变异体可能会导致病人的复杂表型。
“这些情况说明，突变解释是具有复杂性的，突变的频率知识疾病表型的一个变量，”作者写道。
Valencia预测，临床外显子的诊断率将会进一步的上升，特别是针对那些意义不明的特定变异。事实上，贝勒医学院报告，在第一批250个案例之后，其新基因诊断率从25%上升到了28%。约30%的患者的疾病基因的突变是最近才被描述的。。辛辛那提团队还诊断了12个，或者说33%的患者，这些患者都是基于过去两年刚刚发现的致病基因。
虽然越老越多的证据支持外显子测序作为某些患者的一线检测手段，但是作者表示，他们患者中的一半，在接受他们的外显子测序之前，至少已经接受了4种基因检测，其中的三个甚至接受了超过10种基因检测。
在这三个患者中，他们的组合检测比外显子检测更加昂贵，并且一些非基因检测也被以“天价”加入其中。例如，作者强调了一名患者，其接受了染色体微阵列分析，线粒体检测，长链脂肪酸分析，大脑和脊柱磁共振，肌肉活检和脑电图。外显子测序鉴定其为ASXL3突变，这种突变与Bainbridge-Ropers综合症相关。新确定的综合症和疾病基因及诊断并不会在常规检测中被发现，因为常规检测中并不存在这些检测情况。
现在外显子测序相比较于核心个分析和微阵列分析，具有一个较高的诊断率，其分别高出5到15个百分点和15到20个百分点。根据不同的表型，外显子测序和基因检测产品是具有可比性的。
Zhang表示，特别是在某些情况下，例如病人非常年轻，而且病重，外显子测序作为一线检测是十分有意义的。通常情况下，这些患者的医生会想要进行外显子测序，因为其可以涵盖很多情况。此外，这些患者很难通过表型进行诊断，因为他们还不能够自己定义自己正在遭遇的症状。“他们的症状是存在进化的”，并且通常和初始状态不一样，但是当我们进行回报的时候，会有更多的症状来支持我们的诊断，Zhang说。
然而，她也承认，现在的工作依然有很多巨大的挑战，包括提高灵敏度，周转时间以及降低外显子组测序的成本等。（转化医学网360zhyx.com）
以上为转化医学网原创翻译整理，如需转载，请联系 info@360zhyx.com 。
还没有人评论，赶快抢个沙发