破译“关键密码”中的隐藏线索，迪安诊断全外显子组测序已升级

基因组是藏在人体内的一本“生命密码册”。册子里1-2%的“关键密码”——全外显子组扮演着决定健康与否的重要角色，包含了约85%的遗传病相关变异，涵盖与个体表型相关的大部分功能性变异。全外显子组测序（whole exome sequencing, WES）像一位超级侦探，能够快速、精准地破译隐藏在“关键密码”中的可能导致疾病的变异“线索”。

近日，迪安诊断对WES检测产品进行了全面升级，使其更贴近临床需求，有效提高遗传病的阳性检出率和检出准确性，从而助力临床医生开展精准诊疗。

技术升级，测序数据均一性更优异

测序数据的均一性（Uniformity）是WES重要的考量指标，好比画一副肖像画，希望每个部分都能被均匀且清晰地描绘出来。“Fold 80”是衡量均一性的指标，数值越低，说明画得越均匀细致。

本次升级后，得益于探针技术的更新换代，检测显示，Uniformity和Fold 80均存在显著提升（如图A、B所示）。

良好的均一性为致病性变异的检出和拷贝数变异的识别提供了更好的数据基础，有利于提高拷贝数变异检测的灵敏度和特异性，大大提升了识别遗传病致病原因的能力。

参考国际权威数据库

增加非编码区致病性变异检测

在人体的“生命密码册”中，不仅有编写蛋白质的“正文”区域——编码区，还有占比超过90%的非编码区，它们就像书籍的目录、注释一样不可或缺，比如启动子、增强子、终止子等都隐藏在这部分。

随着科学研究深入以及全基因组测序技术的发展，基因组非编码区变异在遗传病诊断中的重要作用被证实。根据ClinVar数据库统计，目前收录的非编码区变异比例约占1/4（图C）[1]。

本次升级中，参考国际权威数据库，特别加入了针对非编码区的致病或疑似致病性变异检测。升级后的WES检测产品能覆盖高达99.88%的已知致病/疑似致病性基因变异，这意味着每个样本，平均可以多检测出超过1100个可能影响健康的变异（见图D所示）。

线粒体基因检测一站式服务

不遗漏线粒体变异

线粒体病是由于核基因（nDNA）或线粒体基因(mtDNA)缺陷引起线粒体呼吸链氧化磷酸化功能障碍为特点的遗传代谢紊乱性疾病。目前与线粒体病相关的已知基因已超过350种，与所有可能的遗传模式有关：母系遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁和新发变异。

由于线粒体病的表现和遗传特性非常多样，临床医生在诊断时需要抽丝剥茧，综合分析患者的临床表现、生化指标、影像学检查结果、组织病理检查结果、测量线粒体呼吸链酶复合物活性等，并依赖于基因检测这一关键步骤来锁定“元凶”。

研究发现，相比传统的候选基因测序（一代测序），WES等二代测序技术犹如一台高倍放大镜，能够更敏锐地捕捉到仅占1.5%的异质性线粒体基因变异，诊断更为精准和高效，对后续疾病的治疗、监测具有重要意义[2]。

升级后的WES检测产品覆盖了对线粒体全基因组的检测，能最大限度从遗传学层次寻找致病原因，为临床的精准诊疗提供支持。

优化探针设计

可发现高可信度的外显子级别CNV

拷贝数变异（CNV）是指基因组中大片段的增减，这些片段通常长度大于1000个碱基对（1kb），并且可能包含一个或多个关键基因。当重要的基因数量发生变化时，可能会引发智力低下、发育问题等严重症状。到目前为止，科学家已经确认了超过400种由特定基因组拷贝数变异引起的染色体微缺失/微重复综合征。

传统的检测手段如低深度全基因组测序（CNV-seq）和染色体微阵列分析（CMA），虽然在CNV检测上发挥了重要作用，但它们对于小于10万碱基对（100kb）的小片段CNV识别能力有限，有时可能无法检出。

针对这一需求，迪安诊断在优化探针设计的同时，结合已有的WES-CNV生信分析算法，使CNV检测变得更精确、更敏感，不仅能准确地捕捉到大片段的CNV，还能探测到小于10万碱基对（100kb）的小片段变异[3]，从而大幅提升遗传病相关CNV的阳性检出率。

迪安诊断是国家首批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床应用试点单位、首批基因检测技术应用示范中心。

迪安诊断临床基因组中心严格按照ISO15189认可和美国CAP认证要求进行实验室标准和规范的管理，具备自主研发、样本检测、生信分析、报告解读、遗传咨询等综合能力，积极参加并高水平通过NCCL、CAP、EMQN等多项高通量测序室间质评。中心开发了基于全外显子测序、家系全外显子测序以及全基因组测序的遗传病分析服务，能够助力各类遗传性疾病的筛查与诊断。

参考文献

[1] Ellingford JM, Ahn JW, Bagnall RD, et al. Recommendations for clinical interpretation of variants found in non-coding regions of the genome. Genome Med. 2022;14(1):73. Published 2022 Jul 19. doi:10.1186/s133-3

[2] Mavraki E, Labrum R, Sergeant K, et al. Genetic testing for mitochondrial disease: the United Kingdom best practice guidelines. Eur J Hum Genet. 2023;31(2):148-163. doi:10.1038/s419-w

[3] Yuan B, Wang L, Liu P, et al. CNVs cause autosomal recessive genetic diseases with or without involvement of SNV/indels. Genet Med. 2020;22(10):1633-1641. doi:10.1038/s41-8

通讯员：丁东栋、潘晗雨

本文为“迪安诊断”微信公众号原创文章

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(迪安诊断)