NB Seq最新進展:全外顯子組測序可幫助識別新生兒先天性代謝缺陷

2020-11-30 澎湃新聞

原創 轉網 轉化醫學網

本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處

作者：Cathy

導言：先天性代謝缺陷（inborn errors of metabo－lism）又稱為遺傳性酶病，主要指代謝過程中酶缺陷所導致的疾病，是由於編碼酶蛋白的結構基因發生突變而帶來酶蛋白的結構異常；或者由於基因的調控系統異常而帶來酶蛋白的量的變化，從而引起的先天性代謝紊亂。如白化症、戊糖尿症、尿黑酸尿症等。

2015年，加利福尼亞大學舊金山分校的Robert Nussbaum教授團隊推出了一個名為「Newbie Seq」（NB Seq）的項目，旨在探索新生兒代謝性疾病。通過將測序數據和質譜結果相結合，希望能夠降低代謝性疾病檢測的假陽性率。NB Seq已經成為美國國家衛生研究院(NIH)的基因組測序項目和新生兒疾病篩查研究項目。

近日，該項目公布了其最新進展：一項回顧性研究表明，對新生兒血點樣本進行外顯子組測序，有助於發現遺傳性先天性代謝缺陷（IEM），這種方式可以補充基於質譜的傳統新生兒篩查測試。該研究於8月10日發表在《自然醫學》雜誌上，題為「The role of exome sequencing in newborn screening for inborn errors of metabolism」

在該研究中，加州大學伯克利分校、加州大學舊金山分校等機構的研究人員在加州公共衛生部生物庫中採集了幹血點樣本，這些樣本代表了2005年至2013年間數百萬嬰兒的IEM測試結果。

在研究的發現和驗證階段，研究人員從1200名新生兒中挑選了一部分幹血點進行外顯子組測序。他們解釋說，這組樣本包括800多名已知具有IEM的新生兒，以及385個通過串聯質譜篩查得出假陽性IEM結果的嬰兒。

加州大學伯克利分校和加州大學舊金山分校的聯合資深作者史蒂芬·布倫納和詹妮弗·帕克表示：「這項研究代表了迄今為止受IEM影響的整個病例群體中最大的測序工作，可以對（全外顯子測序）作為人群篩查工具的當前能力進行無偏見評估。

該研究小組對加利福尼亞州新生兒篩查項目中包含的40多種IEM中先前涉及的78個基因進行了分析，結果發現基於外顯子測序的策略可以以88%的靈敏度檢測出真正的IEM，而基於串聯質譜（MS / MS）檢測的靈敏度為99%。該研究的外顯子組測序篩查組發現IEMs的特異性超過98%，而建立的串聯質譜篩查方法檢測IEMs的特異性為99.8%。

根據NB Seq分析的結果，作者建議：「（全外顯子組測序）敏感性或特異性不足，無法單獨作為大多數（新生兒篩查IEM）的主要篩查方法。然而，作為串聯質譜（MS / MS）篩查異常嬰兒的第二項測試，（全外顯子組測序）可以減少假陽性結果，促進及時的病例解決，在某些情況下，甚至可以提供比最初獲得的診斷更合適或更具體的診斷。

NB Seq項目始於加州大學舊金山分校的一項為期五年的試點研究，該研究的重點是外顯子組測序的潛在應用和意義，以發現並更好地了解嬰兒的代謝和免疫狀況——這項初步的努力獲得了美國國家人類基因組研究所和2013年國家兒童健康與人類發展研究所約450萬美元的資助。

加州大學舊金山分校的Puck在去年春天的美國國立衛生研究院「基因組醫學和公共衛生領域的新生兒測序」（NSIGHT）公開會議上提供了該項目的最新情況。她特別指出，雖然外顯子組測序的靈敏度低於傳統的IEMs篩查，但測序方法確實發現了過去沒有報導過的變異，從而使人們可以更清楚地了解可能導致這種狀況的遺傳變異。

研究人員指出，NB Seq的結果「照亮了加州IEM的遺傳景觀」，同時強調了新生兒測序的人群篩選潛力和相關考慮因素。

他們還寫道：「（新生兒測序）IEMs為評估測序在人群篩查中的作用提供了一個理想的模型，因為大多數是孟德爾疾病，影響了眾所周知的生化途徑，而且許多已經被廣泛研究，基於序列的IEMs檢測的敏感性和特異性可以直接與當前的MS / MS篩選進行比較。」

參考：

【1】Adhikari, A.N., Gallagher, R.C., Wang, Y. et al. The role of exome sequencing in newborn screening for inborn errors of metabolism. Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0966-5

【2】https://www.genomeweb.com/sequencing/newborn-exome-sequencing-shows-potential-help-find-inborn-errors-metabolism#.XzN6YKEzbIU

【3】https://www.nature.com/articles/s41591-020-0966-5

【4】http://www.basetra.com/news_info.php?5625

原標題：《【Nature子刊】NB Seq最新進展：全外顯子組測序可幫助識別新生兒先天性代謝缺陷》

閱讀原文

相關焦點

  • 【Nature子刊】NB Seq最新進展:全外顯子組測序可幫助識別新生兒...
    近日，該項目公布了其最新進展：一項回顧性研究表明，對新生兒血點樣本進行外顯子組測序，有助於發現遺傳性先天性代謝缺陷（IEM），這種方式可以補充基於質譜的傳統新生兒篩查測試。 在研究的發現和驗證階段，研究人員從1200名新生兒中挑選了一部分幹血點進行外顯子組測序。他們解釋說，這組樣本包括800多名已知具有IEM的新生兒，以及385個通過串聯質譜篩查得出假陽性IEM結果的嬰兒。
  • 外顯子組測序有助於新生兒先天性代謝缺陷的篩查
    外顯子組測序有助於新生兒先天性代謝缺陷的篩查 作者：小柯機器人 發布時間：2020/8/11 19:01:15 美國加州大學伯克利分校Steven E. Brenner、Aashish N.
  • 全外顯子組測序(WES)
    2019-03-05 01:12:50　來源: 康安智檢 舉報 　　全外顯子組測序簡介
  • 外顯子組測序揭示散發性先天性腦積水成因
    外顯子組測序揭示散發性先天性腦積水成因 作者：小柯機器人 發布時間：2020/10/20 15:36:36 耶魯大學醫學院Kristopher T.
  • 華大科技首推基於Complete Genomics平臺的人全外顯子組測序服務
    中國深圳和美國劍橋2014年7月22日電 /美通社/ -- 全球較大的基因組學研究機構華大基因旗下子公司 -- 深圳華大基因科技服務有限公司（簡稱「華大科技」）今天宣布，在全球推出基於 Complete Genomics（簡稱「CG」）技術平臺的人全外顯子組測序服務。
  • 中國最大規模的臨床全外顯子組資料庫彰顯"精準醫療"威力
    全外顯子組測序（whole-exome sequencing, WES）在遺傳分析、發現導致疾病發生的潛在基因變異等方面得到了廣泛應用和認可。然而在實際應用時，臨床解讀不力和後續提供給患者的治療選擇無法跟上，使得WES在臨床上的價值尚未真正得到體現。
  • 暨南大學周慶華研究員參與研究,揭示全外顯子組測序在妊娠流產中的...
    暨南大學周慶華研究員參與研究，揭示全外顯子組測序在妊娠流產中的臨床實用性 2020-07-30 16:41 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 華大基因全外顯子組檢測產品全面升級
    近日，華大基因全外顯子組檢測產品實現全方位升級，用更完善的檢測內容、更多樣的數據分析方式及更規範的檢測報告，讓全外顯子組檢測在臨床遺傳病領域發揮更大的能量。全外顯子組基因檢測是目前臨床常用的遺傳病檢測手段之一，可以一次性檢測人類 22000 多個基因的外顯子區。據估計，人類單基因遺傳病的致病變異超85％都包含在外顯子區內[1,2]。
  • 美國人在給新生兒做基因測序了
    大部分嬰兒在出生時要接受足跟血篩查等檢測，以診斷某些疾病，如苯丙酮尿症、先天性甲狀腺功能低下等。然而，這種生化檢測能夠適用的疾病種類並不全面。如何克服這一局限性？新生兒測序或許是個辦法。近日，一組科學家在《美國人類遺傳學雜誌》雜誌上報告稱，他們對127名健康新生兒以及32名患病新生兒進行了外顯子組測序，發現了15名攜帶基因變異的嬰兒。
  • Am J Hum Genet:全外顯子組測序法鑑定代謝性疾病的病因
    對一個病人的全基因組測序來發現他或她的疾病的起源還是不能作為常規的。但是，遺傳學家正在努力靠近。發表在這周雜誌American Journal of Human Genetics上的一份病例報告表明研究人員能將簡單血液測試與基因組專業概要掃描相結合來診斷嚴重代謝性疾病。埃默裡大學醫學院和桑福德-伯納姆醫學研究所的研究人員使用全外顯子組測序法在2004年出生的男孩身上來尋找導致糖基化作用紊亂的突變。
  • 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。
  • 史上最大全外顯子組測序!深扒2型糖尿病遺傳學細節
    近日，全球百餘名遺傳學研究人員對約4.5萬例T2DM-正常人群體進行了全外顯子組測序分析，結合全基因組關聯分析（GWAS），大數據顯示大量可影響疾病風險的外顯子遺傳變異，從而成功將罕見的DNA改變與T2DM聯繫了起來。
  • ACMG:胎兒外顯子組檢測技術在產前診斷中的應用指南
    2020年1月8日，美國醫學遺傳學與基因組學學會 (ACMG) 權威發布了胎兒外顯子組測序技術在產前診斷中的應用指南，該指南針對外顯子組測序技術在產前的應用場景、檢測策略、報告周期、報告變異範圍、檢測前後的遺傳諮詢等進行了詳細的闡述及指導建議。今天，小編將給大家詳細解讀這份最新的國際指南。
  • 高通量測序技術在產前診斷中的應用
    基於二代測序（NGS）技術的高通量檢測方法可以在基因組水平上進行拷貝數變異測序（CNV-seq）、基因包（gene panel）測序、全外顯子組測序（WES）、全基因組測序（WGS）以及網際網路背景下的全球化資料和信息共享，共同促進了侵入性產前診斷近年的快速發展。
  • 下一代測序技術,掀開遺傳病診斷的新篇章
    全外顯子組測序：遺傳病診斷的新秀測序中國：在 NGS 技術的應用及研究中，全基因組測序、基因包 panel 和全外顯子組測序是最常見的三種策略，您是如何看待這幾種策略的？靶向重測序又可分為全外顯子組測序（Whole exome sequencing，WES）、臨床外顯子組測序（Medical exome sequencing，MES）、靶向疾病基因包 panel 等。目前全基因組測序（WGS）已經開始常規性地用到拷貝數變異（CNV）的分析上，因為以很低的覆蓋度（比如 0.1X）也能檢測出全基因組範圍內的 CNV，而且成本不超過目前一般的染色體晶片。
  • 【產品】FDA批准首個針對TMB的癌症全外顯子組臨床基因檢測產品
    這是FDA批准的首個檢測實體瘤中總體腫瘤突變負荷（TMB）的全外顯子組體外診斷產品。據悉，Omics CoreSM是檢測19,396個蛋白編碼基因（整個外顯子組）的腫瘤標本中發生的絕對突變數佔其所對應的人類基因組中約3,900萬個鹼基對（腫瘤和正常對照組織）中的比例和468種癌症相關基因的體細胞突變，包括點突變、小片段插入和缺失。
  • NEJM突破性成果,測序改變智障孩子的一生
    英屬哥倫比亞大學BC兒童醫院的科學家們通過全基因組測序精確診斷了一些智力障礙背後的遺傳疾病，發現了與已知疾病有關的新基因這一突破性成果五月二十五日發表在頂級醫學期刊《新英格蘭醫學》上，首次展示全基因組測序能夠改變智力障礙兒童的一生。智力障礙是一個比較複雜的問題。有些兒童的智力障礙是因為某種罕見遺傳病幹擾了機體的代謝功能。這種代謝障礙會使大腦和機體出現能量缺陷和有毒物質累積，最終導致發育遲緩、認知缺陷、癲癇和器官功能不全。
  • GATK4.0全基因組和全外顯子組分析實戰(修改版)
    本文使用的是GATK4.0.2.0，參考了其他人編寫的GATK3x和GATK4x教程，對全基因組和全外顯子組的每個步驟都進行了講解並放上腳本，但讀者還是要略作修改才能本地運行成功，所以具有基本的生信知識和編程、Linux技能才能更好的學習這篇教程，下面開始正文。
  • 「全基因組測序在出生缺陷及兒童未確診罕見遺傳疾病檢測...
    全基因組正式開始臨床服務 　　未確診先天缺陷兒童罕見病全基因組測序項目啟動 　　 　　2018年3月10日，由中國醫師協會、中國醫師協會醫學遺傳醫師分會主辦，上海交通大學醫學院附屬新華醫院承辦的「全基因組測序在出生缺陷及兒童未確診罕見遺傳疾病檢測中的臨床合作研究及共識討論
  • 《產前外顯子組測序遺傳諮詢和報告規範》團體標準宣貫活動火爆,線...
    培訓活動採取線上、線下相結合的方式，現場氣氛活動，線上人氣火爆，當天線上觀看直播超過172萬人次，說明了行業對《產前外顯子組測序遺傳諮詢和報告規範》團體標準的高度關注和參與熱情。朱軍教授：《產前篩查與診斷的質量控制：思考與探索》國家出生缺陷監測中心主任朱軍教授介紹了近年我國出生缺陷防治工作的進展，指出我國目前的出生缺陷防治技術已經走過初級發展階段，迫切需要的是優質高效的發展，而未來的工作重點是從量到質的轉變。