广东省妇幼保健院团队证明外显子组测序发现的CNVs可信

7月9日，广东省妇幼保健院尹爱华/张彦团队在国际期刊《Journal of Translational Medicine》发表题为“High positive predictive value of CNVs detected by clinical exome sequencing in suspected genetic diseases”的研究论文。研究就外显子组测序（ES）在遗传病染色体拷贝数变异（CNVs）检测中的准确性进行了评价，证明ES在CNVs检测中具有较高的灵敏度和可靠性；在发育异常，特别是胎儿结构异常的病例中，可作为临床CNVs检测的一种经济可靠的选择。

研究背景

CNVs是许多人类疾病的重要致病原因，包括智力障碍、精神分裂症、脑瘫及其他遗传性疾病等。据报道，胎儿结构异常的病例中，排除了染色体数目异常后仍有6%可能存在CNVs。目前，遗传学检测技术不断更新迭代，临床医生面对纷繁复杂的众多技术，面临着如何为患者选择恰当可靠的诊断技术的问题。是一种不行再换一种或者多种一起上？时效性（尤其是产前病例）和检测费用都是需要考虑的因素。

ES除了能发现极其微小的基因变异外，有案例证明可能在CNVs检测中也是有效的。如能证明ES对CNVs的检测效果不亚于金标准染色体微阵列分析（CMA），那么对临床应用将具有重要意义。

CNVs的检出情况

团队回顾性分析了2018～2021年间收集的2428个家系的ES数据。对检测到的CNVs按照片段大小进行区分，并采用多种验证技术，如CMA、CNV-seq、多重连接依赖的探针扩增分析（MLPA）等多种基于PCR的方法进行确认，评估在临床队列中ES对CNVs检测的准确性。本研究中，CNVs的总检出率为6.3%（171个CNVs，来自于154个病例）。103例患者中的113个CNVs进行了进一步的验证。

ES检出CNVs的准确率

ES发现的CNVs与验证方法的总体一致率88.49%（100/113）。大的CNVs与其他验证方法（CMA、CNV-seq）完全一致。ES还可以发现CMA不敏感的小CNVs，此类CNVs的验证情况：缺失CNVs的一致率为81.08%（30/37），重复CNVs的一致率为73.91%（17/23）。也就是说针对大于100kb的缺失CNVs和大于500kb的重复CNVs，ES检测结果是可靠的。同时也能发现更小的CNVs。

CNVs的分布

文章提到ES检出的CNVs分布于整个基因组中，表明队列具有较好的临床代表性。

文章总结与讨论

ES检测到临床相关CNVs的发生率约为6.3%，与国际的研究结果一致。ES对CNVs的检测具有较高灵敏度和可靠性以及对单核苷酸变异和小的插入/缺失变异同时进行分析的优势，优化了临床诊断路径：在遇到发育异常，特别是胎儿结构异常的病例时，可以考虑采用ES的检测方法。当ES检测发现需要临床报告的≦100kb的缺失CNVs，或者≦500kb的重复CNVs时，现阶段仍需要采用其他方法进行确认，实验室可以根据具体情况（诸如成本、验证周期、CNVs大小和位置等因素）设置相关验证流程。临床医生也需要清楚地了解，ES的分析范围只局限于基因编码区，存在对非编码区、存在同源序列干扰的区域以及复杂的染色体结构变异可能无法检出的问题，以及对CNVs嵌合的分析可能存在一定的局限性。

展望

虽然每种检测技术都不是完美的，但在医学发展的今天，ES在推动遗传病的诊断方面有着卓越的贡献，以这一技术为基础的多种算法的组合和延伸检测方案的应用将继续在该领域发挥重要作用。

论文共同第一作者为广东省妇幼保健院医学遗传中心曾译墨博士、丁红珂博士、王兴旺博士，共同通讯作者为广东省妇幼保健院副院长、广东省精准医学应用学会遗传病分会名誉主任委员尹爱华教授和广东妇幼保健院医学遗传中心副主任、广东省精准医学应用学会遗传病分会主任委员张彦教授。该研究得到国家自然科学基金、广东省与企业联合研究基金、广州市科技计划项目的资助。

通讯作者，左：尹爱华，右：张彦

通讯作者介绍：尹爱华，医学博士，一级主任医师、二级教授，博士生导师，享受国务院特殊津贴专家。广东省妇幼保健院副院长，出生缺陷防治与产前诊断中心（医学遗传中心）学科带头人、广东省产前诊断专业医学领军人才和杰出青年医学人才。国家卫健委产前诊断专家组成员、广东省卫健委产前诊断技术专家委员会委员、广东省出生缺陷防治管理中心质量控制专家组组长。中国医师协会遗传医师分会常委兼副总干事、中华医学会医学遗传分会产前诊断学组副组长、中华预防医学会第三届出生缺陷防治专委会副主委、广东省精准医学应用学会遗传病分会名誉主任委员。曾在贝勒医学院、哈佛大学、香港大学、悉尼大学访学。二十年来带领团队建立了完善的全省地贫防控、出生缺陷三级防控网络，避免了近万例重度地贫与严重致死致残性出生缺陷患儿出生，取得重大社会效益，并获得多项国家、省级科技奖励、发明专利，PNAS、Natural Communication等期刊发表高质量论文100余篇。

通讯作者介绍：张彦，医学博士，主任技师、医师，广东省妇幼保健院医学遗传中心副主任。海峡两岸医药卫生交流协会遗传与生殖专业委员副主任委员兼青年委员总干事、广东省精准医学应用学会遗传病分会主任委员、广东省医学会产前诊断学分会委员、广东省医学会罕见病学分会委员。曾作为技术负责人主持或参与了地中海贫血基因诊断和产前诊断项目、遗传性耳聋基因诊断、脊髓性肌萎缩（SMA）基因检测、罕见遗传病基因诊断等十余个病种的实验室检测流程和技术平台搭建。主持了遗传病高通量测序实验室自建方法的体系建立和优化，组建了生物信息学分析团队并完成本地分析管线的建设及优化。曾赴波士顿儿童医院以及协和医科大学基础医学研究所遗传学系进修遗传病基因诊断。主持或参与国家自然科学基金项目和科技部重大专项研究项目2项，省级科研项目10余项，发表研究论文20余篇，参编专著5部，获授权发明专利3项。