德易东方发布小林林基因数据分析结果 诚邀全球科学家加入研究

  此前华大基因率先对林林的样本进行了高通量测序，并开放了基因测序数据，近日另一家分子诊断机构——北京德易东方转化医学研究中心下载了该数据并进行分析后，发现了疑似致病突变。
  德易东方通过其全谱?基因筛查项目的基因大数据分析平台，对海量突变进行生物学意义、遗传学意义和临床特征的分析，剔除无关的非致病突变，最终筛选的部分结果为（分两部分）：
  一、发现以下疑似致病突变：
  1、DNA2基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为c.2618T>C（位于外显子17的编码区，染色体位置为chr10:70182061），氨基酸改变为p.873,Y>C，dbSNP数据库收录为rs200309792；2)该突变在人群中的分布率（MAF，次要等位基因频率）为0.0002，经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  3)该基因关联疾病为：进行性眼外肌麻痹6型伴线粒体DNA缺失（OMIM: 615156，PROGRESSIVE EXTERNAL OPHTHALMOPLEGIA WITH MITOCHONDRIAL DNA DELETIONS, AUTOSOMAL DOMINANT 6; PEOA6）；遗传方式为常染色体显性遗传（AD）。
  4)该疾病主要临床特征为：上睑下垂;进行性眼外肌麻痹;步态障碍;体型纤细;阻塞性睡眠呼吸暂停;运动性呼吸困难;血清肌酸激酶增高;肢带肌无力;肌痛;Gowers征;肌痉挛;运动不耐受;缓慢进展;全身性肌萎缩;面瘫。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  5)该基因参与了线粒体DNA的复制和修复，该基因编码的蛋白为维持线粒体和核DNA稳定性的保守的解旋酶/核酸酶，主要修复由氧化、烷基化和自发水解造成的DNA损伤。为进一步确认该基因突变的致病性，建议进一步进行以下的检查（德易东方可提供）：
  A.取患儿及其同胞妹妹和父母四人指甲或外周血，进行该突变的一代测序验证。
  B.取患儿外周血，进行线粒体呼吸链酶活性测定（由于是线粒体核基因，不存在mtDNA的组织异质性，故外周血白细胞可以在一定程度上反映酶活性的异常）
     2、TTN基因2个杂合突变：
  1)第一个突变核酸改变为c.38378T>C（位于外显子193的编码区，染色体位置为chr2:179518937），氨基酸改变为p.12793,K>R，dbSNP数据库收录为rs189389531；该突变在人群中的分布率（MAF，次要等位基因频率）为0.0034，经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  2)第二个突变核酸改变为c.77158G>C（位于外显子276的编码区，染色体位置为chr2:179428778），氨基酸改变为p.25720,P>A，dbSNP数据库收录为rs56137800；该突变在人群中的分布率（MAF，次要等位基因频率）为0.005，经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  3)该基因关联多种疾病，其中与患者特征较为贴近的有两种疾病，分别为：
  A.遗传性肌病伴早期呼吸衰竭（OMIM: 603689，HEREDITARY MYOPATHY WITH EARLY RESPIRATORY FAILUR）；遗传方式尚在研究中，2000年前的文献为常染色体显性遗传（AD）。主要临床特征为：颈屈肌无力;足背屈无力;膈肌无力;早期呼吸肌无力。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  B.先天性肌病,早发,伴心肌病（OMIM: 611705，Myopathy, early-onset, with fatal cardiomyopathy）；遗传方式为常染色体隐性遗传（AR）。主要临床特征为：上睑下垂;运动发育迟缓;扩张型心肌病;猝死;肌病;血清肌酸激酶增高;全身肌无力;先天性起病;婴儿期起病;具中央核的肌纤维;小腿肌肉肥大;面瘫;心律失常。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  3、MTMR14基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为c.1316C>T（位于外显子16的编码区，染色体位置为chr3:9730649），氨基酸改变为p.439,T>I，未被dbSNP数据库收录；2)该突变没有在人群中的分布率信息（MAF），经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  3)该基因关联疾病为：中央核肌病1型（OMIM: 160150，Myopathy, Centronuclear 1）；遗传方式为常染色体显性遗传（AD）。主要临床特征为：上睑下垂;眼外肌麻痹;运动发育迟缓;反射消失;屈曲挛缩;易疲劳;缓慢进展;具中央核的肌纤维;近端肌无力;骨骼肌肥大;困倦的表情;面瘫。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  4、SYNE1基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为c.14152G>C（位于外显子77的编码区，染色体位置为chr6:152651455），氨基酸改变为p.439,T>I，无dbSNP数据库收录信息；2)该突变在dbSNP数据库中没有在人群中的分布率信息（MAF），在德易东方万人基因组数据库中MAF为0.0024，经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  3)该基因关联疾病为：Emery-Dreifuss型肌营养不良4型（OMIM: 612998，Emery-Dreifuss Muscular Dystrophy 4, autosomal dominant）；遗传方式为常染色体显性遗传（AD）。主要临床特征为：颈部肌无力;血清肌酸激酶增高;近端肌无力;表型多变;左心室室间隔肥厚;近端肌萎缩;儿童期发病。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  为进一步确认上述突变的可靠性和致病性，建议取患儿及其同胞妹妹和父母四人指甲或外周血，进行上述突变的一代测序验证。
  二、发现其他值得关注的突变
  这里所说的值得关注的突变，是指突变基因所关联的疾病特征与患儿临床表现存在一定程度的吻合，但突变的生物学及遗传学意义并不完全符合阳性标准，或生物学及遗传学意义近似符合阳性标准，但临床特征吻合度较差。
  1、SLC52A3基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为c.1402G>A（位于外显子5的编码区，染色体位置为chr20:741678），氨基酸改变为p.468,P>S，无dbSNP数据库收录信息；2)该突变在dbSNP数据库中没有在人群中的分布率信息（MAF），经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  3)该基因关联两种疾病，分别为：
  A.Brown-Vialleto-VanLaere综合征1型（OMIM: 211530，Brown-Vialetto-Van Laere syndrome 1）；遗传方式为常染色体隐性遗传（AR）。主要临床特征为：感音神经性听力障碍;颈部肌无力;上睑下垂;眼外肌麻痹;共济失调;肌张力减退;球麻痹;舌肌颤动;声带麻痹;声音低弱;吞咽困难;肌病性面容;呼吸困难;反复呼吸道感染;动作笨拙;脊柱侧弯;驼背;夜间低通气;青少年期起病;进展性疾病;近端肌无力;颅神经运动功能丧失;膈肌无力;手部肌肉萎缩;周围神经病;喘鸣;面瘫;踝阵挛;膝阵挛;舌萎缩。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  B.Fazio-Londe病（OMIM: 211500，Fazio-Londe disease）；遗传方式为常染色体隐性遗传（AR）。主要临床特征为：上睑下垂;球麻痹;双侧面瘫;吞咽困难;渐进性吸气性喘鸣;广泛性的反射亢进;膈肌无力。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  对于这两种隐性遗传病，只发现1个杂合突变，不足以支持阳性判断。
  2、BDNF基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为m.81G>T（位于外显子1的UTR区，染色体位置为chr11:27742246），未被dbSNP数据库收录；2)该突变在dbSNP数据库中没有在人群中的分布率信息（MAF），UTR突变有可能会影响到蛋白翻译。
  3)该基因关联疾病为：先天性中枢性肺换气不足综合征（OMIM: 209880, CENTRAL HYPOVENTILATION SYNDROME, CONGENITAL）；遗传方式为常染色体显性遗传（AD）。主要临床特征为：口部异常;后旋耳;低位耳;感音神经性听力障碍;斜视;睑裂下斜;多汗症;痫性发作;肌张力减退;产前运动异常;羊水过多;羊水过少;心血管系统异常;便秘;呼吸功能不全;窒息;无神经节性巨结肠;神经节细胞瘤;神经母细胞瘤;身材矮小;体温调节异常;神经节神经母细胞瘤;中枢性低通气;喂养困难;认知损害。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  该突变在本次检测的reads支持数（或称突变深度）比较低，只有2X，故可靠性有待一代测序验证。
  3、原发性辅酶Q10缺乏症（AR遗传）的两个致病基因上分别发现1个杂合突变：
  1)COQ2基因1个杂合突变：核酸改变为c.83G>T（位于外显子1的编码区，染色体位置为chr4:84205985），氨基酸改变为p.28,A>E，dbSNP数据库收录信息为rs371993270；该突变在dbSNP数据库中没有在人群中的分布率信息（MAF），经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。该基因相关疾病为：
  原发性辅酶Q10缺乏症1（OMIM: 607426, Coenzyme Q10 Deficiency, primary 1）；主要临床特征为：肾小球硬化;肾病综合征;感音神经性听力障碍;视网膜色素变性;视力丧失;眼球震颤;高促性腺素性功能减退症;智力障碍;痫性发作;共济失调;构音障碍;运动发育迟缓;小脑萎缩;脑病;特殊学习障碍;肝功能衰竭;肥厚型心肌病;全血细胞减少;贫血;断续言语;姿势不稳;乳酸酸中毒;肌肉破碎红纤维;血清肌酸激酶增高;进行性肌无力;复发性肌红蛋白尿;起病隐匿;表型变异性。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  2)COQ9基因1个杂合突变：核酸改变为c.625C>G（位于外显子6的编码区，染色体位置为chr16:57492176），氨基酸改变为p.209,L>V，dbSNP数据库收录信息为rs78846023；该突变dbSNP在数据库中人群中的分布率（MAF）为0.0048，经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。该基因相关疾病为：
  原发性辅酶Q10缺乏症5（OMIM: 614654, Coenzyme Q10 Deficiency, primary 5）；主要临床特征为：痫性发作;肌张力减退;整体发育迟缓;小脑萎缩;反射亢进;哭声弱;左心室肥大;大脑萎缩;血清乳酸增多;乳酸酸中毒;产后小头畸形;喂养困难。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  原发性辅酶Q10缺乏症也是由一组线粒体核基因突变导致的疾病，上述两个基因均为辅酶Q合成通路上的基因，尽管上述两个突变都是杂合突变，不符合严格意义的常染色体隐性遗传方式的标准致病规律，但不能完全排除两个基因突变的累加作用导致通路功能下降的可能性。确证该突变致病性的方法是，取患儿外周血，进行线粒体呼吸链酶活性以及线粒体氧化磷酸化总功能测定实验。（德易东方可提供）。
  4、RYR1基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为c.5135A>C（位于外显子34的编码区，染色体位置为chr19:38976430），氨基酸改变为p.1712,D>A，未被dbSNP数据库收录；该突变在dbSNP数据库中没有在人群中的分布率信息（MAF），经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  2)该基因关联多种疾病，其中与患者临床表现最为贴近的有两种疾病，分别为：
  A.微轴空肌病伴眼外肌麻痹（OMIM: 255320, Minicore Myopathy With External Ophthalmoplegia）；遗传方式为常染色体隐性遗传（AR），但仍在研究进展中。主要临床特征为：高腭;上睑下垂;眼外肌麻痹;运动发育迟缓;反射消失;新生儿张力减退;韧带松弛;胎动减少;羊水过多;胎儿水肿;肌病性面容;呼吸功能不全;反复呼吸道感染;脊柱侧弯;骨骼肌萎缩;全身肌无力;轴向肌无力;肌纤维直径大小不一;肌营养不良;新生儿起病;近端肌无力;运动导致肌痛;1型和2型肌纤维微轴空区;杆状体;婴儿喂养困难;结缔组织增加;跑步困难;面瘫。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  B.中央轴空病（OMIM: 117000, Central Core Disease Of Muscle）；遗传方式为常染色体显性或隐性遗传（AD或AR），但仍在研究进展中。主要临床特征为：肌张力减退;运动发育迟缓;新生儿张力减退;屈曲挛缩;先天性髋关节脱位;扁平足;发热;恶性高热;脊柱后侧凸;肌病;骨骼肌萎缩;全身肌无力;婴儿期起病;缓慢进展;非进行性疾病;杆状体;1型肌纤维占显著优势;表型多变。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  该突变在本次检测的reads支持数（或称突变深度）比较低，只有2X，故可靠性有待一代测序验证。
  5、SPEG基因1个杂合突变：
  1)核酸改变为c.6304C>T（位于外显子30的编码区，染色体位置为chr2:220348489），氨基酸改变为p.2102,P>S，未被dbSNP数据库收录；2)该突变在dbSNP数据库中没有在人群中的分布率信息（MAF），经Provean蛋白结构预测软件预测结果为有害。
  3)该基因关联疾病为：中央核肌病5型（OMIM: 615959, MYOPATHY, CENTRONUCLEAR, 5）；遗传方式为常染色体隐性遗传（AR），但仍在研究进展中。主要临床特征为：嘴窄;高腭;颌后缩;小颌畸形;眼肌麻痹；眼肌瘫痪;运动发育迟缓;反射消失;扩张型心肌病;呼吸功能不全;髋挛缩;轴向肌无力;严重的肌张力减低;面瘫。其中红色高亮部分与患儿林林的临床表现相符。
  该突变在本次检测的reads支持数（或称突变深度）比较低，只有3X，故可靠性有待一代测序验证。
  上述基因分析结果并不是疾病诊断结果，而是为临床医生诊断疾病提供参考。林林的病因可能是上述某种疾病，或是多种病的叠加，也有可能是其他原因。德易东方第一时间通过转化医学网发布上述基因分析结果，以供全球遗传病分子诊断及临床医学专家对林林的疾病进行进一步诊断分析。上述结果的对外发布，均已获得林林家长的授权许可。
  目前人类已定位基因的单基因遗传病有四千多种，多为罕见病，因其罕见并且表型相互交叉难以鉴别，故这类疾病的诊断一直是业界难题。高通量基因测序为解决这一问题提供了希望，但测序只是第一步，仅仅是得到了基因数据而已，还需要精准解读隐藏在基因大数据中的密码，才能真正揭示发病根源。
  北京德易东方转化医学研究中心有限公司致力于基因测序和基因大数据分析，尤其是在基因大数据分析领域更具特色。德易东方通过构建人类七千种遗传病分子医学数据库及其基因大数据分析系统，推出全谱?基因筛查技术，实现了临床级基因数据分析。
  所谓临床级数据分析，即指能够满足临床诊断疾病需要的数据分析。每一个人进行一次全基因组测序都能得到数百万个基因变异，但绝大多数变异是不导致疾病的，真正导致患者发病的基因突变可能只有一两个。临床级数据分析就是要在海量的数百万个变异中，百万挑一，大海捞针，精准锁定患者的致病突变，为临床诊断理清思路，提供方向。
  目前德易东方通过全谱?基因筛查技术平台的医学外显子组（人类四千种单基因遗传病）分析策略，以及全外显子组分析策略检测分析了上万例疑难病例样本，总体阳性率达50~70%，远高于同普通小Panel检测策略10~20%的阳性率。
  林林的疾病牵动着众多爱心人士的心，需要德易东方、华大基因等公司和遗传病分子诊断专家、临床医学专家及社会各界倾力合作，共同解决这一难题。
  附：背景
  清华校友夫妇的孩子6岁男孩林林，在过去一年半时间里，他都只能住在医院ICU病房里，靠呼吸机帮助呼吸。林林的主要临床表现是：
  哭声低弱，吞咽困难，需靠呼吸机辅助呼吸，查体缺乏面部表情，完全性眼肌麻痹，上下肢近远端肌力均减弱，全身肌张力减退，腱反射减弱，CK比正常高3-4倍，肌肉活检示纤维大小略有差异，咽喉结构未见异常，神经传导检查正常，头颅核磁正常，SMA DNA检查正常，患儿妹妹有心脏扩大表现。
  几年来，孩子的疾病没得到明确诊断。我们呼吁专业人士可以伸出援手，通过孩子的病史介绍和过去五年的就诊病历，帮助找到孩子病因的线索。