干货！全基因组范围测序与遗传疾病的诊断和发现
2月25日，由华大基因学院和华大基因遗传咨询团队联合主办的“临床遗传学系列线上研讨课程”第二堂课如期开讲。
美国医学遗传学和基因组学委员会 (ACMG) 认证临床分子遗传学家杨亚平教授亲临华大学院直播间，为大家讲授《全基因组范围测序与遗传疾病的诊断与发现》干货课程。这场直播吸引了全国各地约40000人次学员在线观看，课程持续近2小时，在学员的一片好评声中圆满结束。
课程从罕见遗传病现状、常见诊断技术、临床NGS关键元素、临床报告的主要要素等方面对遗传疾病的诊断与发现进行了阐述，并通过案例的分享对各个板块进行融会贯通。不少学员留言表示因错过直播课程而遗憾，为此，学院工作人员快马加鞭整理了直播视频，点击即可观看回放。
此外，有许多学员表示虽然看了直播但仍意犹未尽，许多知识点期望回顾内化，华大学院立即响应需求，梳理了本期课程精华内容，供大家参考。
精 华 速 递
罕见病遗传病现状
截至2020年2月26日，OMIM数据库已收录分子基础明确的疾病/表型5740种，与之相对应的基因4299个，约占人类基因总数的20%。疾病/表型与基因对应关系复杂，仅2933(69%)个基因对应单一疾病/表型，而单一疾病/表型对应多个致病基因的情况也普遍存在，如Joubert syndrome 对应39个致病基因。除疾病/表型与基因的对应关系复杂外，疾病的遗传方式也颇为复杂，最典型的遗传方式有常染色体显性（AD)、常染色体隐性（AR)、X连锁（XL）、线粒体遗传，非典型的遗传方式包括双基因遗传、两个或多个遗传病在同一个体中呈现、突变负担、不完全外显等。
2016年贝勒医学院对7374名罕见遗传病病例研究发现，在确诊的2076个阳性病例中，101（4.9%）个病例发现同时存在两个或多个遗传病[1]，可见非典型的遗传方式在遗传病中的比例并不低。罕见遗传病复杂的分子遗传机制导致其发现和诊断在临床上成为难题。
遗传病的实验室检测
遗传病实验室对全基因组范围的检测方法主要有核型分析、芯片检测、医学外显子、全外显子组、全基因组等。核型分析、Array-CGH、WES/WGS的检出率分别为5~15%，15~20%，25~50%。
二代测序在罕见遗传病的研究中有广泛的应用,建库、富集、测序是其三大步骤，测序数据在生信分析过程中经过三种文件格式，FASTQs、BAM、VCF。FASTQs文件由测序仪原始数据转换，单个人类样本 30 x WGS的数据量约为100G。BAM文件为FASTQs的下游文件，用于CNV及SV的分析，VCF文件为BAM文件的下游文件，用于描述变异结果，经过数据库的注释可用于位点的后续解读。
随着测序成本的降低，WES/WGS已在临床领域得到了应用，包括产前诊断、产后诊断及筛查。现阶段WES和WGS的检出率相差无几，由于WGS的成本高，分析复杂等原因，在临床上优先选择WES，但日后WGS的检出率会比WES高，应用会更广泛。
临床NGS应用关键元素
1、选择合适的检测
在选择检测时需考虑是否可以检测各种不同的变异如（SNV,small indel、CNV、UPD)，读长、数据量、准确度、周期、费用等因素。
2、位点分析解读
采用ACMG指南对位点进行正确的分类；患者的表型需与HPO表型规范进行匹配；充分运用公共数据库、可建立内部数据库。
3、临床报告
临床报告需切中要点，不要太长。建议包含的内容有临床表现、相关的解读结果、检测方法及质控数据、建议，标明(非推荐）现有的治疗方案和临床实验。2018年国内的专家起草了临床单基因病基因检测报告规范可供参考。
精 选 问 题
Q：CN-LOH和LOH的区别是什么？
A：LOH (loss of heterozygosity) 最早用于肿瘤组织中的，病例中存在拷贝缺失，失去了杂合性而呈现纯合状态。CN-LOH（Copy nutral loss of heterozygosity) 指的病例中拷贝数正常，造成的原因可能为UPD或者近亲结婚。
Q：大片段缺失如何进行Sanger检测？
A：对于WGS检出的CNV，通过从WGS数据推测CNV的断点大概位置，再根据断点位置去设计PCR引物验证。对于WES检出CNV，由于断点很难确定，可在推测断点位置附近选择多用几对Sanger引物验证。Sanger检测对WES检测出的CNV较难验证方法，或可以考虑用qPCR、MLPA、array等实验方法。
Q：基因与疾病之间的关系是参考omim还是参考clingene里面定义的基因与疾病的关系？
A：基因与疾病之间的关系主要参考OMIM数据库，clingene中记录的基因的机制信息也很有帮助，但相对于OMIM数据库收录的基因不是很全。
Q：WGS的内含子变异现阶段您如何解读呢？
A：目前WGS的内含子变异的解读还没有很好的方法；对于已经报道的位点可以根据数据库及文献进行判断，未报道过的位点可通过一些预测软件，但效果不佳。重要的一点可参照疾病的遗传方式，对于隐性遗传的疾病是否与其他致病变异位点组成复合杂合，显性遗传的疾病是否为新发等进行预判。
杨亚平教授
美国爱生诊断(AiLife Diagnostics,Inc.)CEO
贝勒医学院分子与人类遗传学系客座教授
美国医学遗传学和基因组学委员会认证临床分子遗传学家
研究领域：人类分子遗传学，新疾病基因及机理，分子诊断在临床中的应用等。杨亚平教授在基因测序，DNA变异解读和临床遗传咨询方面拥有二十多年的经验。
研究成果：多次在世界顶级学术期刊上以第一或通讯作者身份发表文章，如 The New England Journal of Medicine, JAMA, Nature Genetics, The American Journal of Human Genetics, Genetics in Medicine等。杨教授领导发现了包括Schaaf-Yang syndrome的多种遗传综合症，还参与了多个美国国立卫生院的项目，如NIH/NHGRI的UDN, CSER 和eMERGE等。
华大基因学院
微信号 : bgicollege
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