N Engl J Med:高通量测序诊断疑似遗传疾病
美国耶鲁大学的研究人员Shantao Li和Mark B. Gerstein,澳大利亚莫纳什健康的研究人员Kay W. Choy于2019年1月10日在《N Engl J Med》上发表对《Next-Generation Sequencing to Diagnose Suspected GeneticDisorders》文章的评论,原文作者对相关质疑也做出了回应。
Shantao Li和Mark B. Gerstein致编辑信:研究人员 Adams和Eng在2018年10月4日发表的综述中1描述了全基因组测序缺乏生物信息学工具,并且在数据管理和分析方面成本昂贵。对于此观点作者们持不同意见,首先,全基因组测序提供了对基因组的无偏倚测序,这避免了外显子组捕获的固有偏差。其次,重复区域(如假基因)在全外显子组测序中可混淆变异识别2,这些方面使全基因组测序比全外显子组测序在编码突变的寻找中更有效3。再次,全外显子组测序可遗漏较多结构变异,因为它们的界线在非编码区和全外显子组测序覆盖不规律的波动经常出现。最后,基因组注释研究表明相当一部分非编码突变具有功能性和临床相关性4。
总之,全基因组测序比全外显子组测序提供更大的变异集合,从而获得更高的诊断率5。随着非编码区研究的深入,全基因组测序在长期的重新分析中将比全外显子组测序更有用,这使它成为最好的格式档案排序数据集。我们一致认为,随着测序费用的下降,而数据分析和管理的成本却在增加6。全基因组测序工具目前发展良好,通常优于全外显子组测序工具。全基因组测序中更统一的测序实际上允许一些更简单和更强大的处理途径。
Shantao Li, Ph.D.
Mark B. Gerstein, Ph.D.
耶鲁大学,美国康涅狄格州纽黑文市
mark@ gersteinlab.org
参考文献
1.Adams DR, Eng CM. Next-generation sequencing todiagnose suspected genetic disorders. N Engl J Med 2018; 379: 1353-62.
2.Zhang Y, Li S, Abyzov A, Gerstein MB. Landscapeand variation of novel retroduplications in 26 human populations. PLoS ComputBiol 2017; 13(6): e1005567.
3.Belkadi A, Bolze A, Itan Y, et al. Whole-genomesequencing is more powerful than whole-exome sequencing for detecting exomevariants. Proc Natl Acad Sci USA 2015; 112: 5473-8.
4.ENCODE Project Consortium. An integratedencyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature 2012; 489: 57-74.
5.Lionel AC, Costain G, Monfared N, et al. Improveddiagnostic yield compared with targeted gene sequencing panels suggests a rolefor whole-genome sequencing as a first-tier genetic test. Genet Med 2018; 20:435-43.
6.Muir P, Li S, Lou S, et al. The real cost ofsequencing: scaling computation to keep pace with data generation. Genome Biol 2016;17: 53.
Kay W. Choy致编辑信:研究人员Adams和Eng讨论了临床高通量测序的实施,他们提出,病理报告可能会包括预测的致病突变基因,但目前其尚未与特定疾病相关。但是,评估突变在疾病中作用的临床效果不明确可能会导致误诊,这会阻止进一步评估病人或导致个人保健的管理不佳1。
意义不明的克隆性造血在老年人中较常见2,大规模的基因测序数据库(如基因组聚合数据库)被用来解释突变的致病性时需要注意,因为人群数据库可能包括意义不明的克隆性造血的个体。
将突变致病性与遗传诊断区分开尤为重要3,例如,LDLR(与家族性高胆固醇血症有关)“可能的致病”突变在一个不明确的表型下(中度升高的低密度脂蛋白胆固醇水平)被鉴别,在有更多的临床数据支持或反驳临床分子诊断之前,保留家族性高胆固醇血症的诊断是明智之举。
Kay W. Choy, M.B., B.S.
莫纳什健康,克莱顿,维多利亚州,澳大利亚
kay .choy@monashhealth.org
参考文献
1. Strande NT, Riggs ER, Buchanan AH, et al.Evaluating the clinical validity of gene-disease associations: anevidence-based framework developed by the Clinical Genome Resource. Am J HumGenet 2017; 100: 895-906.
2. Jaiswal S, Natarajan P, Silver AJ, et al. Clonalhematopoiesis and risk of atherosclerotic cardiovascular disease. N Engl J Med 2017;377: 111-21.
3. Biesecker LG, Nussbaum RL, Rehm HL.Distinguishing variant pathogenicity from genetic diagnosis: how to knowwhether a variant causes a condition. JAMA 2018; 320: 1929-30.
DavidR. Adams回应:同意Shantao Li和Mark B. Gerstein的意见,基因组测序使用非扩增库构建方法可以避免来源于一个给定基因位置的两个等位基因之一出现偏倚。外显子组测序可能在低水平的镶嵌性时是否继续发挥作用值得怀疑。该领域正在迅速发展;基因组测序可能在领先诊断方法会最终取代外显子组测序。也有可能是其他方法,如临床转录组学,将在下一年获得使用。
Kay W. Choy提出了关于解释基因组测试结果和解释个体DNA变异所使用的数据来源所需要的临床谨慎性的重要观点。在临床报告中包含过多和过少的信息是有区别的。随着研究的进展,在临床相关性不明确的背景下报道的基因可能是正确的,也可能是错误的。我们怀疑此类型相关的实践报告将演变为相关问题的领域争执,如外显子或基因组的再分析、超时1。当然,关于人口数据库的注意事项也很重要,受影响的状态、年龄相关的外显率和祖先起源是额外需要考虑的特征。最终,只有在基因结果和有关被测者的其他临床信息仔细相关之后,才能做出结论性诊断。作者认为,变异的生物信息学特征并不总是与疾病有因果关系。
David R. Adams,M.D., Ph.D.
美国国家人类基因组研究所,马里兰州贝塞斯达
david .adams@nih.gov
Christine M.Eng, M.D.
美国贝勒医学院,休斯顿,德克萨斯州
参考文献
1. O’Daniel JM, McLaughlin HM, Amendola LM, et al. A survey of currentpractices for genomic sequencing test interpretation and reporting processes inUS laboratories. Genet Med 2017; 19: 575-82.