WES数据再分析可将癫痫和智力残疾智力低

全外显子组测序（WES）彻底改变了孟德尔遗传病的诊断方式。多项研究表明，使用二代测序技术可有效辅助临床诊断，对于首次分析未找到致病原因的病例，对其WES数据进行重分析，可大幅度提高诊断率。目前行业内对于数据复查时间以及假阴性的成因尚未达成共识，近期一项研究提出了参考意见。医院儿科的姜玉武教授团队进行了阴性数据重新评估的研究，旨在评估WES数据再分析在孟德尔疾病诊断中的效用，并将结果发表在了年的Gene上。年3月21日，医院儿科的姜玉武老师团队在国际学术期刊Gene发表了《Reanalysisofwholeexomesequencingdatainpatientswithepilepsyandintellectualdisability/mentalretardation》，该研究通过对76例基因检测报告结果为阴性的原始WES家系数据和临床资料进行了重新分析，评估了WES再分析在癫痫和智力残疾/智力低下患者中所增加的诊断率（10.5%,8/76），并将报告假阴性的原因总结为：1)在初次报告时还未建立特定基因-疾病的关联;2)基因检测中心的疾病数据库没及时更新;3)在做遗传检测和变异分析时没有准确地审查、收集和提交患者的临床表型;4)初次数据分析时忽视了影响剪接的同义变异。并根据分析结果提出了对于最初WES结果为“阴性”的疑似遗传病患者建议重新分析的合适时间可能是初次报告后6-12个月。全世界约有五千万到一亿人受到癫痫的影响，每年约有两百万到四百万新的癫痫病例被诊断出来。其中大约有20%-30%的病例是由头部外伤和中风等后天条件引起的，但在其余的病例中，遗传因素起着重要作用。智力残疾（ID）/智力低下（MR）是癫痫最常见的共病。癫痫和ID/MR都是遗传异质性疾病，癫痫和ID/MR患者的遗传学诊断仍然具有挑战性。随着基因测序技术的发展，越来越多的脑部疾病诸如癫痫、智力残疾、自闭症等致病基因被报道。全外显子组测序（WES）在临床应用中诊断率为25-50%。有研究报告表明，由于新的基因-疾病关联关系被确认、先证者个人升级为核心家系的重测序数据、寻找拷贝数变异（CNV）以及通过相关平台进行病例匹配等，重新分析后的额外诊断率为提升10-36%。越来越多患有癫痫和ID/MR的儿童进行核心家系的WES检测，但是许多报告反馈为阴性结果。为了评估WES数据再分析的额外收益率，并探讨初始报告假阴性结果的原因，作者重新分析了最初报告为阴性的76个核心家系WES原始数据。对76个家系WES数据的再分析显示，最终有8例患者发现了致病性变异（变异信息如下表），这些变异均经Sanger测序证实。表重分析8例阳性患者变异信息统计这8例患者发生的变异经多物种蛋白序列比对表明这些变异发生在高度保守的氨基酸残基位点，根据ACMG指南，所有变异都被评级为致病性（致病性评级如下表）。表根据ACMG指南对变异位点的致病性评级在这8例患者中，患者2、5、7、8这四例初始报告假阴性的原因是初始报告时尚未明确基因-疾病关联，初始报告给出后基因-疾病关联被确定，因此WES数据重分析后报告为阳性。患者4与6的初始报告假阴性是因为基因检测中心疾病数据库没有及时更新。患者3是因为初始分析时NM__c.GA(p.GluGlu)变异被错误地认为是非致病性同义变异，数据重分析时发现该变异影响剪接，根据ACMG指南评级为致病性变异。患者1是由于申请基因检测和数据分析时没有正确审视、收集和提交患者的临床表型造成，此后重新审视了患者的表型和随访数据，补充临床表现与疾病的典型临床表型高度相符，因此最终确诊。图8例阳性报告四类假阴性原因所占比例由于尚未确定致病基因与特定疾病的关系而造成初始报告假阴性的一个典型案例：一个3岁1个月女孩，患有智力低下、癫痫、张力减退、不能行走、语言障碍、脑电图（EEG）异常、脑磁共振成像（MRI）正常、接受左旋乙拉西坦治疗的情况下已经两年没有发作。重分析时在CAMK2A基因上发现了一处新发变异，变异信息为NM_:c.Ca（p.ProGln），该变异经Sanger测序证实。CAMK2A基因变异引起智力低下可以是常染色体显性（MRD53，OMIM）和常染色体隐性（MRT63，OMIM）。MRD53的特点是精神运动发育迟缓，轻度至重度智力残疾，张力减退，行走迟缓或不能行走，言语延迟或缺失，癫痫发作，行为异常，包括自闭症特征，大多数病人的脑部成像正常。该女孩的表型和遗传模式与MRD53一致，根据ACMG/AMP指南NM_：c.CCAMK2A的变异可被归类为致病性，因此该女孩可以确诊为MRD53。该患者的初始报告是在年5月，CAMK2A与MRD53相关联的第一份报告发表于年11月，初始报告假阴性的原因是当时尚未明确CAMK2A与MRD53的关系。在检测时提供的病例信息不全也会导致初始报告假阴性。一个8岁4个月大的女孩患有癫痫和严重的智力残疾，她的WES数据再分析时发现了HDAC8基因的一处新发变异:NM_：c.CG(p.ProArg)。HDAC8基因的变异可导致CorneliadeLange综合征5型。在进行数据重分析时，重新审视了患者的表型：胎龄40周、出生体重g、拱形眉毛、连眉、长人中、嘴角下弯、最后一次随访时身高厘米（第3百分位）、体重19Kg（第3百分位）、头围48厘米（第3百分位）。身材矮小、智力残疾、癫痫、产后生长迟缓和面部畸形是CorneliadeLange综合征5型的常见典型临床特征，因此该女孩最终被诊断为CorneliadeLange综合征5型。该女孩的最初报告是在年4月，而HDAC8与CorneliadeLange综合征5型相关联的第一份报告发表于年8月。最初的假阴性报告原因可能是临床医生没有对CorneliadeLange综合征5型进行诊断，做基因检测时没有仔细收集和提交患者表型。根据初次报告与再分析之间的时间间隔将这些病例分为三组，包括12个月、6-12个月和6个月，再分析阳性率分别为15.0%（3/20）、14.3%（4/28）和3.6%（1/28）。较长的时间间隔与较高的重分析阳性率之间存在一定的相关性，这种影响可能与新基因鉴定率有关，因此作者建议再分析的合适时间点可能是初次报告后的6-12个月。表重分析阳性率与时间间隔的关系

总结

随着NGS技术的快速发展和测序成本的降低，越来越多的疑似遗传病患者可以接受WES检测。但是部分遗传病患者阴性结果的原因可能是WES检测无法覆盖其致病性变异位点、表型-基因型相关信息不明确，或现有变异搜索策略和分析工具的局限性而未能正确识别变异信息。基因疾病相关性分析诊断技术和工具的不断完善，生物信息学的发展和更多致病基因的发现，基因诊断的阳性率将不断提高，重新分析以前的阴性数据可能仍然会产生积极的结果。

该研究表明，在最初阴性诊断后6-12个月进行再分析是非常必要的。同时，所有的基因检测中心都应该实时

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