WES 應(yīng)用|單基因遺傳病攜帶者篩查策略

BOKER?伯科生物?

單基因遺傳病指受一對等位基因控制的遺傳病顺又,現(xiàn)有9000多種缎罢,綜合發(fā)病率高達(dá)1/100[1]。多數(shù)單基因遺傳病致死饼问、致畸或致殘影兽,僅5%有有效的治療藥物,且大多費用昂貴(如脊肌萎縮癥藥物Spinraza治療費需75萬美元/年)莱革,讓家庭承受著巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[2]峻堰。研究顯示讹开,正常人當(dāng)中人均攜帶2.8個隱性單基因遺傳病致病突變,隱性遺傳病患兒雙親往往沒有任何癥狀捐名,常規(guī)產(chǎn)檢難以檢出旦万,直到患兒出生后才發(fā)現(xiàn)病癥[3]。

圖1.單基因遺傳病現(xiàn)狀

我國每年的出生缺陷數(shù)80萬-120萬镶蹋,出生缺陷的發(fā)生率約5.6%成艘,平均每30秒就會誕生一個缺陷兒[4]。如夫妻雙方在備孕期或孕早期進(jìn)行單基因遺傳病攜帶者篩查贺归,及時發(fā)現(xiàn)致病變異攜帶情況淆两,并通過進(jìn)一步遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷,阻斷單基因遺傳病致病基因的垂直遺傳拂酣,幫助科學(xué)的備孕秋冰,可以有效避免嚴(yán)重遺傳病導(dǎo)致的出生缺陷。

攜帶者篩查

傳統(tǒng)的攜帶者篩查只針對特定地域種族中幾種常見的單一疾病婶熬。隨著人們對單基因病的研究發(fā)現(xiàn)剑勾,越來越多不同種類的單基因遺傳病廣泛發(fā)生于人群之中。如果一次性篩查更多的遺傳病致病基因尸诽,可以更全面的發(fā)現(xiàn)潛在的遺傳病生育風(fēng)險甥材,更大程度的降低出生缺陷的發(fā)生率。隨著高通量基因分型與測序技術(shù)的發(fā)展性含,擴(kuò)展性攜帶者篩查 (expanded carrier screening洲赵,ECS) 應(yīng)運而生,相比于傳統(tǒng)的單一病種逐一檢測的方式商蕴,基于高通量測序技術(shù)的擴(kuò)展性攜帶者篩查可一次性準(zhǔn)確篩查多種疾病叠萍,效率更高,成本更低绪商。擴(kuò)展性則體現(xiàn)為篩查范圍的擴(kuò)展:

從單一疾病向多疾病擴(kuò)展

從單一種族向多種族擴(kuò)展

從遺傳病高風(fēng)險人群向低風(fēng)險人群擴(kuò)展

遺傳檢測公司Counsyl在JAMA期刊發(fā)布研究對346,790個個體樣本進(jìn)行94種疾病的擴(kuò)展性攜帶者篩查數(shù)據(jù)的分析苛谷,在不同種族/族裔中,與當(dāng)前專業(yè)協(xié)會推薦的指南相比格郁,擴(kuò)展性攜帶者篩查可以檢測出更多的突變和潛在的風(fēng)險胎兒腹殿,檢出率在不同的種族中的提升幅度高達(dá)9%-55%[5]±椋總結(jié)擴(kuò)展性攜帶者篩查三大優(yōu)點:

① 擴(kuò)展性攜帶者篩查和基于地域锣尉、人種的單一疾病篩查相比,可以大幅提高檢出率决采,具有更高性價比[6]自沧;

② 及時發(fā)現(xiàn)致病突變攜帶情況,給夫妻雙方生育更多自主決策的機會树瞭;

③ 讓更多人了解到攜帶遺傳病致病突變是普遍存在的情況拇厢,進(jìn)而降低攜帶者受到歧視的潛在風(fēng)險爱谁。

因此,擴(kuò)展性攜帶者篩查的panel設(shè)計尤為重要孝偎,不僅要考慮疾病本身的患病風(fēng)險访敌,還要考慮備選疾病的變異形式及對應(yīng)的檢測技術(shù)來評估可行性。對位點的選擇上也應(yīng)更傾向與明確致病性的變異邪媳,即疾病數(shù)據(jù)庫中報道的明確致病突變捐顷。

WES應(yīng)用于ECS

外顯子組約占整個人類基因組的1%-2%,卻涵蓋約85%與疾病相關(guān)的突變雨效。因此使用WES應(yīng)用于擴(kuò)展性攜帶者篩查具有明顯的優(yōu)勢:

1、 可排查SNV(點突變)和小于50bp的Indel(插入和缺失)以及單個外顯子和多個外顯子的重復(fù)废赞、缺失徽龟,檢測范圍全面,其測序數(shù)據(jù)允許我們隨時進(jìn)行回顧性分析唉地。

2据悔、可通過測序數(shù)據(jù)查看到未關(guān)聯(lián)疾病的基因變異情況,便于進(jìn)行新致病基因的發(fā)掘研究耘沼。

正是由于WES的以上特點极颓,使得其相比于小panel,在單基因遺傳病的臨床診斷中具有更高的檢出率群嗤。而且WES的高檢出率所帶來的確診時間縮短菠隆,以及早確診節(jié)約的各項臨床檢查費用、門診住院費用狂秘,甚至無形中家庭的奔波骇径、精神成本,足以抵消小panel不斷試錯所帶來的各項費用者春。因此破衔,WES相比于panel在臨床診斷中具有更高的性價比。


圖2 WES應(yīng)用于擴(kuò)展性攜帶者篩查優(yōu)勢


伯科WES檢測內(nèi)容全面

伯科TargetCap Core Exome Panel v3.0由近40萬條探針組成钱烟,以GRCh38 /hg38人類參考基因組設(shè)計晰筛,參考Refseq、CCDS拴袭、ClinVar等數(shù)據(jù)庫读第,覆蓋19441個基因,目標(biāo)區(qū)域為33.9 Mb稻扬,包含的基因數(shù)目多數(shù)為單基因遺傳病相關(guān)卦方,為臨床應(yīng)用提高檢出率:

涵蓋ACOG等權(quán)威協(xié)會攜帶者篩查指南建議的基因及位點。

涵蓋2016年《Fertility and Sterility》雜志發(fā)表的攜帶者篩查的臨床應(yīng)用文章中提到的623種隱性遺傳病泰佳,涉及疾病相關(guān)550個基因?qū)?yīng)3283個致病突變位點[7]盼砍。

為保證所有變異被檢出尘吗,可以定制化補充添加基因及位點。并在7-15個工作日內(nèi)根據(jù)用戶需求完成全外顯子捕獲試劑的個性化定制浇坐。

圖3. 定制化模塊信息


伯科WES卓越數(shù)據(jù)表現(xiàn)

TargetCap Core Exome Panel v3.0基于自主知識產(chǎn)權(quán)的高通量長鏈寡核苷酸合成技術(shù)(Longer synthesizer)睬捶、長鏈寡核苷酸純化技術(shù)(Pure Worker),探針設(shè)計所使用的設(shè)計軟件(Cap Designer)由團(tuán)隊獨立開發(fā)近刘,并匹配完整的高性能雜交試劑擒贸、針對不同測序平臺的通用阻斷劑(Universal Blocker)等捕獲配套試劑。其數(shù)據(jù)表現(xiàn)卓越觉渴,在特異性方面介劫, On-target Base和Reads分別為61.9%和83.65%,在均一性方面案淋,0.2X Mean Depth 和 0.5X Mean Depth分別為99.54%和94.57%座韵,性能優(yōu)于市場競品,如下圖表所示踢京。

圖4.伯科WES優(yōu)異數(shù)據(jù)表現(xiàn)

伯科生物踐行 “健康中國”的宗旨誉碴,不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,持續(xù)為科研及臨床提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)瓣距,與科研人員黔帕、臨床醫(yī)生、臨床檢驗機構(gòu)等攜手蹈丸,為中國出生缺陷防控事業(yè)貢獻(xiàn)力量成黄。備孕期及孕早期擴(kuò)展性攜帶者篩查屬于出生缺陷防控的一級預(yù)防,從源頭抓起白华,從普通人群做起慨默,預(yù)防單基因遺傳病的首次發(fā)生,更有效地減少嚴(yán)重單基因疾病出生缺陷弧腥。公司設(shè)計生產(chǎn)的WES不僅能滿足攜帶者篩查研究的需求厦取,還適用于產(chǎn)前篩查,遺傳病檢測等管搪,助您快速在實驗室中引進(jìn)準(zhǔn)確虾攻、簡便、高效的生殖遺傳健康全面解決方案更鲁!

圖5. 生殖遺傳健康全面解決方案[8]? ? ? ? 注:CMA:染色體微整列分析霎箍;PGT/PGD:植入前遺傳學(xué)檢測/胚胎移植前基因診斷;NIPT: 無創(chuàng)產(chǎn)前篩查澡为;cES:醫(yī)學(xué)外顯子組測序漂坏。


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參考文獻(xiàn):

[1] http://www.who.int/genomics/public/geneticdiseases /en/index2.html

[2] Bell CJ, Dinwiddie DL, et al. Carrier testing for severe childhood recessive diseases by next-generation sequencing. Sci Transl Med. 2011, 12;3(65):65.

[3]《ORPHAN DRUG REPORT》

[4]《中國出生缺陷防治報告》

[5] Imran S. Haque, et al. Modeled Fetal Risk of Genetic Diseases Identified by Expanded Carrier Screening. JAMA. 2016;316(7):734-742.

[6] Srinivasan BS et al. A universal carrier test for the long tail of Mendelian disease. Reprod Biomed Online. 2010;21:537–551.

[7] Julio Martin, Asan ,et al. Comprehensive carrier genetic test using next-generation deoxyribonucleic acid sequencing in infertile couples wishing to conceive through assisted reproductive technology. Fertility and Sterility 2015 Nov, 104(5):1286-93

[8] 《全國出生缺陷綜合防治方案》

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