通过基因组测序提高诊断效率

《Neurology Genetics》：Augmenting Diagnostic Yield From Genomic Sequencing

1. 研究提出通过血液RNA测序辅助基因组检测诊断神经遗传病，发现79%样本能明确致病性或排除致病性，并验证212个基因在血液中表达可行性。

　　

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许多患有罕见疾病的人即使在进行了广泛的基因检测（如外显子组或基因组测序）后，仍然无法在分子层面得到确诊。^1,2 罕见神经遗传性疾病也不例外，无法确定导致疾病的基因变异会限制我们对疾病预后和管理的理解，并成为获得新兴精准治疗方法的障碍。³ 其中一些未确诊的患者确实存在可以通过常见测序方法（如基因组检测或外显子组测序）发现的候选变异，但这些变异的影响仍不确定。在这种情况下，进行功能研究（如RNA测序）以评估其对剪接或基因表达的影响，有助于判断候选变异是否可能破坏这些过程从而导致疾病。然而，这种方法的一个局限性在于，特别是对于神经遗传性疾病，虽然对外周组织（如肌肉）的RNA测序非常有效^{4，但由于难以获取活检样本，在临床实践中可能难以实施。先前的研究已经证明了在血液样本上进行RNA测序的成功性5，但目前尚不清楚哪些基因或疾病适合采用这种方法。}

在《Neurology》?《Genetics》这一期中，Ichikawa等人^{6提出并测试了一种解决方案，以解决疑似神经遗传性疾病患者的诊断难题。他们重点关注“剪接相关变异”，即那些可能影响RNA剪接的基因组变异。如果这些变异导致外显子或内含子的错误排除或包含，就有可能引发疾病，因为这会影响到功能性蛋白质的产生。在这项研究中，研究人员对38名携带可能影响剪接的变异的参与者进行了全血RNA测序。在这些变异中，有30个（79%）通过RNA测序提高了变异的致病性并明确了诊断（19个），或者由于对剪接没有影响，将变异的致病性降低为可能良性的非致病性变异（11个）。由于导致疾病的基因远不止这38个变异所涉及的基因，作者还利用组织特异性表达数据库，评估了在疑似神经遗传性疾病评估中常用的212个基因，以确定哪些基因可能在全血样本中表达。结果显示，其中大多数基因（164%，77%）在全血中具有足够的表达水平6，这表明从受影响个体的血液样本中对这些基因进行RNA测序可能有助于确定基因组变异的致病性。}

这些结果具有临床意义，因为它们提出了一种将基因组评估（基因测序）与转录组学（RNA测序）相结合的可行方法，从而为疑似神经遗传性疾病患者建立分子诊断。研究结果还表明，虽然基于变异位置和计算机预测工具（如SpliceAI^{7）来预测剪接影响很有价值，但在确定变异的致病性方面仍存在不足。事实上，这项研究发现了某些目前工具未能强烈预测但通过RNA测序分析显示有影响的变异，以及那些在计算机预测中有影响但未通过转录组分析得到验证的变异。6}

这项分析的一个局限性在于，所使用的基因组数据主要来自基因组检测或外显子组测序，仅评估了外显子水平的信息。^{6 随着基因组测序逐渐成为遗传诊断的一线检测手段8，对于接受基因组测序的患者，应评估同时进行转录组分析的实用性——因为基因组测序会检测到更多可能影响剪接的内含子变异。其次，RNA测序分析仅针对每个个体的一个目标基因的剪接情况，而最近的研究表明，对所有受影响基因的转录组进行全面分析有助于从功能上验证那些意义不明确的变异。9 最后，由于样本量较小且数据仅限于外显子水平，因此很难根据这项研究来指导临床医生和研究人员如何优先选择进行转录组分析的变异。}

总之，Ichikawa等人^{6的研究展示了通过添加来自临床易获取样本（如全血）的RNA测序，可以提高基因组测序的诊断效率。在实际临床应用中，如何优先考虑使用这种多组学方法来评估变异，仍然是一个重要的问题。}