外显子组和基因组测序检测未确诊综合征的有效性

最近，下一代测序(NGS)技术已被有效地用于疾病管理和新疗法的制定。基于NGS的基因组测序(GS)和外显子组测序(ES)方法从根本上改变了罕见孟德尔疾病的诊断。

尽管这些创新技术得到了发展，但几种罕见疾病仍未得到诊断。在最近的年度医学评论研究中，科学家们回顾了现有文献，以评估GS和ES技术在准确检测未诊断综合征方面的进展。

研究：未诊断综合征中的外显子组/基因组测序。图片来源：FOTOGRIN/Shutterstock

检测未确诊的综合征

未确诊的综合征或疾病无法使用标准的临床和实验室技术检测。目前，存在各种罕见/超罕见疾病，其中大多数是遗传性的病因。

据估计，在美国，罕见疾病影响了两千分之一的人。然而，大约7%的美国人口受到罕见疾病的影响。综上所述，这些疾病除了对患者造成社会心理伤害外，还影响公共医疗系统和社会。

基因组测序技术的最新进展使大约50%的罕见疾病得以诊断。这一成就在很大程度上依赖于ES和GS方法，它们改变了这些罕见疾病的诊断方案。

ES方法与编码区域的数百万个短片段的同时测序有关，而GS方法涉及编码和非编码区域的测序。基于从NGS方法获得的遗传信息，临床医生现在可以为被诊断患有罕见/超罕见疾病的个体提供精准医疗。

尽管ES由于其识别非编码变异的能力和较低的应用成本而更常应用于医疗实践，但GS具有更高的诊断率。当将ES/GS方法应用于识别与肌肉骨骼系统、视力、听力、中枢神经系统、心血管系统、皮肤、骨骼系统和多种先天性异常相关的遗传性疾病时，可实现更高的诊断率。

ES/GS方法对未确诊综合征的有效性

ES和GS方法的应用成倍地增加了与疾病相关的新基因的检测。在过去的几年里，已经发现了250多个与疾病相关的新基因，与这些技术不存在的时候相比。

目前，已发现超过4，600个基因与孟德尔疾病有关。此外，据预测，ES/GS可能会检测到大约10，000个与孟德尔条件相关的其他基因。值得注意的是，目前ES/GS发现的新基因与超罕见疾病越来越相关。

与NGS技术相关的不断扩大的公共数据库大大增强了国际连通性。这种方法是有益的，因为它能够探索在VUS患者中发现的重叠和不同的表型。ES/GS方法的应用可以更深入地了解基因的发病机制。

在接受ES/GS诊断的患者中，有25-30%经历了医疗管理的变化。这些变化与特定治疗、临床试验资格、准确的生殖风险评估以及监测其他表现有关。在一些罕见的情况下，ES/GS分析可以加快罕见病患者诊断特异性干预措施的制定。

与ES/GS相关的挑战

尽管ES/GS技术取得了一些进展，但仍有相当大比例的未确诊疾病患者无法获得正确的诊断。这种可变性取决于所使用的测序类型和实验室之间的差异分析方法。例如，实验室经常忽略与表型不一致的变异。

ES/GS方法无法诊断超过50%的罕见疾病的一些原因包括不确定意义变异(VUS)的流行，技术的局限性，不一致的解释以及疾病表型的存在。

VUS通常与NGS一起报告;然而，仍然缺乏关于其致病性或良性的证据。大多数VUS正在编码错义变体，这增加了预测其影响的难度。

理解其他非编码变体和同义变体的影响也很困难。这些变异的流行在准确诊断和建立新的基因疾病关联方面提出了相当大的挑战。

通常，病例匹配、变异/基因的动物建模和功能测定(如RNA-Seq)用于分析VUS。然而，这些技术需要大量资源，这些资源在临床环境中稀缺且耗时。科学家还指出，孟德尔疾病的表型是诊断挑战的另一个因素。

NGS还与与检测特定变异株有关的技术限制有关。例如，聚合酶链反应(PCR)扩增诱导外显子组富含GC的区域在ES中不能适当扩增。通过执行无PCR的GS可以