診斷率提高18%!Bionano光學圖譜技術可檢測罕見病變異

2020-11-20 15:40:07 855 views
摘要

目前,採用全外顯子組測序或全基因組測序對單基因遺傳病的診斷率僅為26%-40%,仍有大部分病例亟待解決。

診斷率提高18%!Bionano光學圖譜技術可檢測罕見病變異

文章發布在medRxiv上

罕見病是醫療領域「人類認識疾病的終極挑戰」。目前,採用全外顯子組測序或全基因組測序對單基因遺傳病的診斷率僅為26%-40%,仍有大部分病例亟待解決。利用全外顯子組測序無法檢測大多數結構變異,無法生成染色體圖譜,遺漏掉捕獲效率低的外顯子區域的變異,幾乎不能檢測重複區域,將非外顯子區域的變異排除在外。相比之下,全基因組測序能提高9%的診斷率,但是依舊無法檢測大多數結構變異(尤其是重複、倒位和易位),無法生成染色體圖譜,也不能分相。

近日,加州大學舊金山分校研究團隊在medRxiv上發布了關於未確診罕見病診斷的最新研究成果。研究團隊對50名患有各種罕見遺傳病的未確診患者及其父母進行了全基因組分析,以分析光學圖譜方法是否有助於解決尚未確診的病例。

該研究入組了50例病例,其中42例先前通過一線診斷方法染色體晶元(CMA)進行分析,23例先前通過父母三人核心家系的全外顯子測序進行分析。這些方法均未在病例中發現致病性或可能的致病性變異。

研究團隊利用Bionano光學圖譜進行了檢測,並明確診斷出6名患者(佔12%),另外10名患者(佔20%)的光學圖譜數據也提示了候選的致病性變異。經過進一步分析,研究人員預計還將有3名患者通過Bionano數據得以診斷,最終確診的患者總數將達到9名(佔18%)。此外,在另外7名被認為是致病性變異候選者的患者中,研究發現了包括缺失、重複和倒位變異。這些變異尚未在類似疾病的患者中報告過,因此還需要進一步的分析確認。

以下為該研究中的代表性病例:

非編碼區結構變異

該病例為未滿18歲的女性,顱縫早閉和並指。研究團隊利用Bionano光學圖譜檢測出一個罕見的32 Kbp雜合重複,該重複為新發變異,影響了NHEJ1基因。此前,該變異未被染色體晶元和WGS檢測到。

診斷率提高18%!Bionano光學圖譜技術可檢測罕見病變異

來源:medRxiv

基因重排

該病例為未滿18歲的男性,曾患有神經母細胞瘤,並且發育遲緩,染色體晶元和WES結果均為陰性。研究團隊利用Bionano光學圖譜檢測出先症者1號和9號染色體間發生易位,受影響的AGBL4 因與神經母細胞瘤、自閉症和發育遲緩有關。

診斷率提高18%!Bionano光學圖譜技術可檢測罕見病變異

來源:medRxiv

缺 失

該病例為發作性橫紋肌溶解症、代謝性酸中毒和酮症病史的兄妹。研究團隊利用Bionano光學圖譜檢測出>20 Kbp的缺失。


診斷率提高18%!Bionano光學圖譜技術可檢測罕見病變異

來源:medRxiv

總 結

據悉,該研究為迄今為止最大規模的針對未確診的遺傳病患者的研究。結果顯示,利用Bionano光學圖譜技術能夠診斷出比標準診斷方法更多的患者,可以檢測出被全外顯子組測序和染色體晶元遺漏的罕見遺傳疾病患者的致病性變異。因此,研究團隊認為,光學圖譜技術有望為罕見病等疑難疾病臨床診斷的下一個飛躍提供強有力的技術支持。

【文章鏈接】:

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.22.20216531v1

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