英国先天性肌病与先天性肌营养不良症十年队列遗传图谱与诊断结局分析

【字体: 时间:2026年03月14日 来源:Neurology Genetics 3.6

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  这篇《英国先天性肌病与先天性肌营养不良症10年间的遗传图谱与诊断结局》研究,报道了英国高度专科服务对近2000名患者的十年诊断成果。研究发现,在已诊断的患者中,致病性变异主要集中在RYR1、TTN、COL6A1-3等少数基因。研究强调了二代测序(NGS)在临床实践中的诊断效用,但也揭示了诊断率受转诊标准变化影响,以及意义未明变异(VUS)的解读挑战,突显了多学科团队(MDT)讨论和深入表型分析的重要性。

  
背景和目的
先天性肌病(CMYO)和先天性肌营养不良(CMD)是罕见、临床和遗传异质性神经肌肉疾病,以肌无力为特征,通常在出生时或出生后数月内发病。二代测序(NGS)已显著增强了对此类罕见疾病的诊断能力并改变了诊断流程。本研究旨在描述10年间转诊至英国伦敦Dubowitz神经肌肉中心国家高度专科服务(HSS)接受评估的CMYO和CMD患者,经NGS分析后的诊断结局及基因型患病率。
方法
研究纳入并回顾了2014年至2023年间转诊至HSS进行CMYO和/或CMD基因面板NGS分析的所有病例的诊断结果。转诊标准和途径在研究期间有所演变,特别是2020年英国国家基因组测试目录实施后,筛选流程转变为基于实验室的分诊,纳入标准更广泛,且没有系统的多学科团队(MDT)筛查。遗传分析采用NGS基因面板进行,面板基因列表随时间更新,以纳入当时已知的致病基因。变异解读遵循当时的ACMG指南,并经由HSS团队的神经肌肉顾问、临床科学家和神经病理学家参与的MDT讨论,以达成最终共识(特别是在处理意义未明变异(VUS)时)。为每位个体仅保留最明确的诊断结果用于结局分析。诊断结局分为4个亚组:(1)基因确诊患者;(2)携带隐性基因单一杂合致病性变异的未诊断患者;(3)携带一个或多个VUS的未诊断患者;(4)无分子发现的未诊断患者。
结果
在2014年1月至2023年12月期间,HSS共完成了2352例CMYO或CMD致病基因的NGS面板分析,涉及1927名无关的患病个体。其中,425名个体在此期间接受了超过一次分子分析。总体而言,553/1927名个体(28.7%)获得了明确的遗传学诊断,1374/1927名患者(71.3%)仍未被诊断。平均每年诊断人数为55.3人,诊断率最高为2016年的47.2%,最低为2021年的11.4%。值得注意的是,考虑到2020年起转诊标准的变化(放宽了国家层面接受基因检测样本的条件),平均诊断率从2014-2019年间的29.41%下降至2020-2023年间的15.97%。
在553名基因确诊患者中,345人(62.4%)诊断为CMYO,208人(37.6%)诊断为CMD。每年CMYO诊断率为34.5人/年,CMD为20.8人/年。COL6相关疾病(COL6-RD)是最常见的临床诊断(15.6%),其次是RYR1-CMYO(14.8%)和α-肌营养不良聚糖病(10.1%)。
诊断涉及59个基因的致病性变异,包括34个CMYO基因和25个CMD基因,其中RYR1基因的变异最为常见(占确诊患者的14.8%),其次是COL6A1(7.7%)和TTN(6.8%)。32个基因的致病性变异各自在确诊队列中的患病率低于1.5%,合计占整个确诊队列的11.8%。最常见的CMYO形式是RYR1-CMYO(占CMYO患者的23.8%),其次是TTN(10.7%)、MTM1(10.4%)、NEB(8.7%)、SELENON(7.5%)、ACTA1(6.7%)和DNM2-CMYO(4.6%)。其余27个CMYO基因也发现了致病性改变。
最常见的CMD是COL6相关疾病(COL6-RD,占CMD患者的41.4%),其中20.7%是由于COL6A1基因变异,13.5%由于COL6A2,7.2%由于COL6A3LAMA2相关疾病是第二常见的(15.4%),随后是由GMPPB(6.7%)、POMGnT1(6.3%)、FKRP(6.3%)和LMNA(4.8%)基因导致的类型。另外16个CMD基因导致了其他遗传形式。在136名携带隐性基因致病性改变的患者中(占确诊患者的24.6%),114人(83.8%)携带纯合变异,其余22人为复合杂合变异。
1374名患者未能获得遗传学诊断。其中,502人(36.5%)携带一个或多个遗传变异。总体来看,79/502名患者(15.7%)在隐性基因中存在单一的杂合致病性变异,最常见于TTN(34.2%)和NEB(17.7%)基因。其余423人(84.3%)携带一个或多个VUS。值得注意的是,111/423人(26.2%)在2个或更多基因中携带VUS,该亚组中共有286个变异,导致总共识别出598个VUS。VUS在RYR1(17.1%)、NEB(14.2%)和TTN(12.7%)基因中最为常见。
讨论
这项大型单中心真实世界研究报告了十年间转诊至国家HSS的近2000名疑似CMYO/CMD患者的诊断结局。通过使用不断更新的NGS基因面板(目前包含98个基因),全面概述了英国CMYO/CMD的诊断格局。与之前的研究一致,本研究数据证实15个基因的致病性改变导致了70%的CMYO/CMD病例,其中7个基因(RYR1TTNMTM1NEBSELENONACTA1DNM2)导致72.5%的CMYO,8个基因(COL6A1-2-3LAMA2GMPPBPOMGnT1FKRPLMNA)导致80.2%的CMD。这在规划诊断基因面板时具有重要意义,特别是在无法使用更广泛的NGS方法时。RYR1-CMYO是最常见的CMYO(23.8%),与欧洲和北美队列中先前报道的25%-40%的诊断率相似。本系列中观察到的略低比率可能反映了遗传异质性的逐步扩展,以及新的复杂基因(特别是TTN)作为CMYO相关病因的出现。考虑到大量患者在TTN基因中携带单一致病性变异和/或VUS(分别为34.2%和12.7%),在常规诊断流程中,许多潜在的TTN相关CMYO患者可能仍未确诊,这可能会低估其真实患病率。额外的分子研究,如(长读长)全基因组测序(WGS)和RNA测序,结合深度表型分析,对于检测难以发现的变异和/或澄清VUS的作用至关重要。
COL6-RD被证实是英国最常见的CMD,这与我们之前的数据和其他近期报告一致。值得注意的是,本研究未根据临床严重程度对COL6-RD患者进行区分,并且包括了Bethlem肌病和中间表型患者。LAMA2-RD的频率(15.4%)低于我们之前和其他欧洲团队报告的30%-40%。这种差异可能部分是由于英国其他基因组中心为重症、危重新生儿(如重度LAMA2-RD病例)提供了更快速、更广泛的全基因组测序(WGS)方法,从而减少了转诊至我们HSS诊断服务的LAMA2-RD病例。本研究凸显了众多单个罕见基因的累积作用,它们约占所有诊断的12%,突出了涵盖所有已知CMYO/CMD基因的综合性NGS面板在识别超罕见形式中的价值。
本研究再次确认了在真实诊断环境中,靶向NGS基因面板方法对CMYO/CMD分子诊断的诊断价值。总体诊断率为28.7%,与之前使用基于面板方法所报告的结果(19%-50%)一致,具体取决于队列构成、遗传异质性、人群特异性遗传结构、纳入标准以及转诊模式的内在差异。观察到的诊断率变化呈总体下降趋势,这可能与英国国民医疗服务体系临床实践的变化有关。特别是2020年后筛选过程宽松以及NGS检测可及性更广,可能最终导致临床表现特异性较低的患者数量增加,而在这类患者中实现遗传诊断可能更具挑战性。事实上,我们之前的研究基于患者表型进行选择,并报告了显著更高的诊断率(CMD为46%-66%,CMYO为63%),这凸显了专科MDT方法在最大化诊断结果方面的关键作用。在过去的十年中,CMYO/CMD疾病基因数量大幅增加,从总计21个基因增至最新的2023年面板版本中的近100个基因(CMYO 61个,CMD 37个)。尽管有此扩展,仍有相当大比例的患者(74.3%)未获遗传学诊断。疾病基因的扩展也可能导致大量VUS的出现,有322名患者携带1个VUS,111名患者携带超过1个VUS。这进一步增加了诊断的复杂性以及对复杂MDT讨论的需求,以解读所有变异并计划后续研究。虽然本研究并未量化MDT评估的影响,但先前证据表明,由具备神经肌肉和分子专业知识的专家团队参与的MDT变异讨论可以提高诊断性能。自动化的解读流程可能会过滤掉那些可能破坏蛋白质功能、剪接或调控元件的变异。对未诊断患者的系统性重新评估,以及结合更新的变异数据库、新的基因-疾病关联、新的遗传模式或更精细的表型分析对VUS进行再分析,以及进一步的多组学和功能测试,可能支持变异的解读并实现额外的诊断。临床基因组资源等协作框架系统地管理基因-疾病关系,支持在神经肌肉疾病中实现一致的变异解读,也是此过程中的关键。
结论
本研究在国家服务范围内提供了CMYO/CMD诊断的全面真实世界概览,定义了基因分布和更新的患病率估计。这些数据将有助于为疾病负担计算、临床试验准备和资源规划提供信息。我们的研究结果也凸显了转诊模式演变的影响、无监管的基因组可及性的局限性,以及对表型分析、专家MDT讨论和解读以及数据共享基础设施持续投资的必要性,以便将基因组学结果转化为有意义的临床结局。
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