臨床全外顯子測序通常無法充分分析大片段 DNA 序列

全外顯子組測序越來越多地用於醫療保健，而研究表明全外顯子測序通常並不能充分分析大片段 DNA 序列。對美國 3 個實驗室的病人樣本的再次分析表明，大多數基因測試對充分分析被測基因的覆蓋度不足四分之一。檢測到疾病的概率與實驗室是否對給定樣本中那些基因進行了充分分析密切相關。

專家建議醫生謹慎衡量是否將測序作為最佳診斷方案，同時要詢問實驗室被測基因序列範圍，並採取更有針對性的測序檢測進行疾病排除。

美國三家主要實驗室對臨床試驗的再次分析表明，常規全外顯子組測序不能充分分析大片段DNA序列。進行這項研究的德克薩斯大學西南醫學中心專家指出，這是臨床實驗室普遍面臨的一項問題。

圖片來源：美國德克薩斯大學西南醫學中心

來源：德克薩斯大學西南醫學中心

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審校/編輯：李光昭

德克薩斯大學西南醫學中心（UT Southwestern Medical Center）的專家們指出，那些接受了大範圍基因測序的孩子可能並沒有如他們父母期望的那樣，得到完整的 DNA 分析。

一項對美國三家主要實驗室的臨床試驗綜述表明，全外顯子組測序通常不能充分分析 DNA 大片段。這是一個潛在的嚴重缺陷，因為它可能導致醫生無法準確診斷包括從癲癇到癌症在內的潛在遺傳疾病。

德克薩斯大學西南醫學中心的再次分析結果顯示，每個實驗室平均只充分檢查了不到四分之三的基因（三個實驗室的覆蓋率分別為 34%、66% 和 69%），而且在檢測特定疾病的能力上，差距驚人。

研究人員表示，他們之所以進行這項研究，是因為他們認為，在臨床基因測序中，檢測質量的巨大差異是普遍存在的，但還沒有被詳細記錄或充分告知臨床醫生。

德克薩斯大學西南醫學中心的病理學副教授、醫學博士傑森·帕克（Jason Park）說：「許多安排這些測序的醫生並不知道目前這種情況。他們的很多患者都是患有神經系統疾病的小孩子，所以他們希望得到最完整的診斷測試。但他們沒有意識到，相比更有針對性的基因測試，全外顯子組測序可能會漏掉一些信息。」

全外顯子組測序是一項分析編碼蛋白質的基因的技術。這項技術被越來越多地用於醫療保健，以識別導致疾病的基因突變，它主要用於兒童患者，也會用於患有罕見或未確診疾病的成年人患者。然而，帕克說，充分分析一個大約含有18000個基因的外顯子組，本身就是很困難的，而且容易出現錯漏。因此大約有一半的測試未能查明基因突變。

發表在《臨床化學》（Clinical Chemistry）雜誌上的這項新研究揭示了一些分析結果呈陰性的可能的原因。

研究人員重新分析了 2012 年至 2016 年間完成的 36 例患者的外顯子組序列（來自三個國家臨床實驗室，各 12 例），發現結果較之前截然不同，且被充分分析的基因也與第一次不同。行業規定「每次測試至少對該片段進行 20 次測序」作為充分分析基因的閾值，實驗室只有對所有編碼蛋白質的DNA的測序都達到閾值，才被認為完成了基因的充分分析。

值得注意的是，在所有 36 個樣本中，只有不到 1.5% 的基因被充分分析。在某個實驗室測試結果的回顧中發現，28% 的基因從未得到充分檢測，而只有 5% 的基因一直在檢測範圍內。另一個實驗室的檢測中，27% 的基因持續在檢測範圍內。

帕克說：「當你開始考慮使用這些測試結果來排除一種疾病時，事情就真的開始變得嚴重了。當這麼多基因都沒有被完全分析時，一個陰性的外顯子組測試結果是沒有意義的。」

例如，從 36 項測試中檢測到癲癇症的概率，因被分析的基因不同，會有很大差異。一個實驗室對幾個病人進行了測試，有超過四分之三的與癲癇相關的基因得到了充分分析；而同一個實驗室對另外的三個病人樣本檢測中，只有不到 40% 的相關基因得到了充分分析。

來自另一個實驗室的三項測試僅充分分析了不到 20% 的基因。

該研究的通訊作者、德克薩斯大學西南醫學中心的臨床遺傳學家、醫學博士加勒特·戈威（Garrett Gotway）說道：「當我們看到這些數據時，我們開始將詢問實驗室關於特定基因的覆蓋範圍設定為慣例。我認為要求檢測可以每次都能完全覆蓋 18000 個基因有些困難，但期待覆蓋 90% 或更多的基因是合理的。」

這些發現建立在之前的研究基礎上。之前的研究顯示，在全基因組測序方面存在類似的差距和差異。全基因組測序是一種檢測所有類型基因的技術，不管它們是否編碼蛋白質。

戈威表示，他希望這些發現能促使更多的醫生詢問實驗室被覆蓋的基因，也為提高測試質量一致性起到推動作用。他還鼓勵醫生在安排測試之前，再次慎重考慮全外顯子組測序是否是診斷病人的最好方案。

戈威說：「在複雜的病例中，臨床外顯子組測序可能有一定幫助，但如果是一個孩子患有癲癇，並且沒有其它複雜的臨床問題時，你可能不需要外顯子組測序。很可能外顯子組檢測結果為陰性，但父母們仍對孩子患病的遺傳基礎存疑。」

在這種情況下，戈威建議進行一個更小範圍的基因測試，完全分析一組與該疾病相關的基因。這種測試更便宜，也更可能幫助醫生找到答案。