NGS技术在产后单基因遗传性疾病诊断中的应用

作者: 试管君   点击次数:    发布时间: 2021-12-13 09:33

　　已知的单基因疾病的致病基因和遗传方式大多是明确的，并且与环境因素无关。目前，已知的人类单基因遗传病有1万多种，尽管单基因遗传病的个体发病率很低，但总体人群发病率仍然很高，约为1/100。大多数单基因遗传病是致命的、致残的或致畸的，临床表现多样，因此诊断准确率很低。检测单基因遗传病的传统方法主要是Southern blotting、Sanger测序和基于PCR技术的各种检测。

　　传统的检测方法操作步骤复杂，通量低，不容易检测到未知的突变位点和进行全基因组突变分析。先进的NGS技术可以检测由基因突变（突变、平衡异位、微缺失等）引起的数千种遗传病，并可在早期检测胎儿蜕膜细胞或绒毛，在分娩前确认胎儿是否有遗传病。目前，NGS技术应用于单基因遗传病的形式有：目标序列捕获高通量测序（Panel）测序、全外显子组测序、全基因组测序和转录组测序。

　　面板测序通过靶向已知疾病的所有致病基因，能够快速有效地分析给定样本是否患有疾病。

　　它可以根据临床诊断需要灵活方便地设计Panel，但它不能有效预测新的致病基因和诊断未知疾病的致病基因。当Panel测序的诊断结果为阴性，或临床表型复杂时，需要进行全外显子组测序和全基因组测序来进行更广泛的筛选。全外显子组测序是对个体外显子区进行测序的方法，一般包括约22000个编码基因，可以较快地确定致病基因及其突变位点，但不能获得完整的基因组信息，不适用于检测非编码区的突变和DNA结构变异。

　　全外显子组测序是对个体基因组进行测序，不仅可以明确患者的基因特征，还可以检测更多类型的突变，如一些结构变异和拷贝数变异；但这种方法价格昂贵，数据量大，给数据存储和结果解释带来很大困难。当全外显子组测序和全基因组测序被应用于潜在遗传病（尚未诊断）的分子诊断时，诊断准确率为25%至52%。TRIO测序（病人和他的父母一起测序）有助于检测父母不存在但在孩子身上是新的突变（新的突变）和潜在的隐性遗传突变。

　　转录组测序侧重于研究基因表达，通过对某一物种的特定细胞或组织在某种状态下的转录物和基因序列进行测序，以研究非编码区的功能、结构和新转录物的预测。