【佳學基因檢測】全外顯子測序、全基因測序與致病基因鑒定基因解碼基因檢測
致病基因鑒定基因解碼基因檢測導讀：
采用全基因組測序 (WGS) 比采用全外顯子組測序 (WES)更能提高孟德爾疾病致病基因的診斷率； 然而，由此產生額外的診斷收益和成本成為佳學基因關注的焦點之一。 佳學基因致病基因鑒定基因解碼在疑似孟德爾疾病的隊列中分析了 WGS 和 WES 的診斷結果和成本結果之間的差異。 WGS 在 38 個 WES 陰性家庭中進行，這些家庭來自 64 個先前接受過 WES 的孟德爾家族隊列。 對于新的 WGS 診斷， WES 再分析確定了基因突變序列是可由原始 WES 診斷還是 WGS 獨有。 如果 WES 和 WGS 都應用于 64 個家庭，則估計診斷率以模擬結果。 針對各種基因組測試場景計算了診斷成本。 WGS 診斷出 34% (13/38) 的 WES 陰性家庭。 然而，平均 2 年后 WES 再分析將診斷出 18%（7/38 個家庭），從而導致 WGS 特異性診斷率為 19%（6/31 個剩余家庭）。 在 WES 陰性家庭中，與 WES 再分析相比，在 WES 再分析后使用 WGS 進行的每次額外診斷的增量成本為 36,710 澳元（19,407 英鎊；23,727 美元），僅 WGS 為 41,916 澳元（22,159 英鎊；27,093 美元）。 當致病基因鑒定基因解碼模擬單獨使用 WGS 作為初始基因組測試時，與WES重分析相比，每次額外診斷的增量成本為 29,708 澳元（15,705 英鎊；19,201 美元），而WES重分析后進行 WGS 的成本為 36,710 澳元（19,407 英鎊；23,727 美元） 。 佳學基因的研究結果證實，WGS 是最大程度診斷孟德爾疾病的最佳基因組測試選擇。 然而，接受診斷率的小幅降低，WES 和隨后的再分析提供了最低的成本。 使用 WES 還是 WGS 將取決于臨床情況以及患者和醫生可以選擇的基因檢測項目。
佳學基因檢測國什么要比較基于全基因組測序和全外顯子測序的致病基因鑒定基因檢測？
基因組技術改進了孟德爾疾病的診斷，其中全基因組測序 (WGS) 的診斷率最高。 WGS 測序和長期數據存儲的較高成本仍然是其常規實施的障礙。 在大多數國家，由于基因檢測我法得到醫保資金的報銷，因此診斷結果與預算限制相平衡。 編碼變異對通過全外顯子組測序 (WES) 和 WGS 鑒定的基因功能的影響已廣為人知。 WGS 在提高診斷率方面的優勢在于編碼區覆蓋一致性、新注釋編碼區的測序以及結構變異 (SV)，尤其是拷貝數變異 (CNV) 檢測靈敏度的提高。 解釋主要通過 WGS 識別的非編碼區域的遺傳變異仍然具有挑戰性，導致人們認為與 WES 相比，WGS 缺乏額外的效用，但是致病基因鑒定基因解碼技術已經可以確定了孟德爾疾病的非編碼原因。
雖然 WGS 比 WES 提高了孟德爾疾病的診斷率，但很少有研究探索改進的程度。 此類研究將有助于選擇最佳的臨床基因組研究。 少數研究評估了 WGS 在 WES 陰性孟德爾疾病隊列中的診斷率，診斷率在 7% 到 34% 之間。 這些研究中診斷率的提高歸因于 CNV 檢測、難以測序區域的覆蓋率提高以及非編碼區域和線粒體 DNA 中致病變異的鑒定。 除了臨床影響外，在尋求稀缺資金以將其常規實施為標準護理之前，對新技術進行經濟評估也很重要。 在這里，佳學基因在 WES 陰性孟德爾隊列中進行了 WGS，以確定 WGS 在多大程度上提高了 WES 的診斷率并影響診斷成本。
全基因組測序基因檢測與全外顯子測序基因檢測的比較
在這個孟德爾疾病隊列中，WGS 診斷出三分之一（34%；13/38 個家庭）以前有過 WES 的未確診家庭。 然而，當通過現代 WES 再分析控制基因疾病知識和基因組管道的改進等因素時，WGS 診斷率降至 19%（6/31 剩余家庭）。 如果將 WGS 作為初始測試應用于致病基因鑒定基因解碼最初的 64 個未確診孟德爾家系隊列，則相對于更新的WES，WGS 獨有的增加的診斷率是 9%。 大多數 WGS 診斷收益（4/6 診斷；圖 1C）是由于關鍵區域的 WES 覆蓋率降低，這可以通過改進的 WES 平臺來解決。 使用較新的 Illumina NovaSeq 6000 ES Agilent CREv2 檢查不相關個體的測序覆蓋率，結果表明在 4 個遺漏的 WES 診斷中有 3 個具有足夠的變異識別覆蓋率。 盡管本研究中致病性 SV 的檢出率較低，但隨著時間的推移，這種情況可能會增加，因為更多臨床重要的 SV 被表征，從而影響 WGS 診斷率超過 WES
解決未確診的問題
了解基因組診斷被遺漏的原因可能會導致基因組管道的改變和改進孟德爾疾病的診斷。 在對疑似 Raine 綜合征的已故胎兒進行 WGS 診斷后，進行了多項連續的非信息性調查，包括產前 CMA、FAM20C 測序和 MLPA、顱縫早閉組和 WES。 在 WGS 上，發現了一種新生的致病性 FGFR2 變異 (p.Y375C)，診斷為 Beare-Stevenson 綜合征，與疑似 AR 疾病相比，生殖復發風險大大降低。 顱縫早閉組包括 FGFR2，但不包括關鍵外顯子，WES 診斷漏診是由于盡管測序覆蓋率良好，但變異檢出者失敗，隨后得到解決。
通用基因組過濾管道可能依賴于關于遺傳模式或預測蛋白質影響的假設。 家族性分析后未能確定分子病因應促使考慮替代分析方法，例如 Traboulsi 綜合征家族中的單例先證者分析。 同樣，結合來自 ClinVar 的已知孟德爾紊亂致病變異，這些變異在生物信息學上預測影響很小，可以改善變異檢測。 獲得專業的基因疾病知識對于識別這種變異很重要。
WES 再分析在提高未解決病例的診斷率方面仍然很有價值，在大約 2 年的時間里，額外的診斷率達到 11%（64 個家庭中的 7 個）。 然而，由于與當代平臺相比總體測序覆蓋率降低，從舊平臺獲得的 WES 的重新分析可能對一些未解決的個體無效。 對于較小的 SV，WES 仍然存在診斷差距，最好通過非 WES 方法（例如外顯子級陣列或 WGS）來解決。 雖然更新的WES 的覆蓋范圍有所改善，包括略微擴大了包含致病變異的非編碼區域的覆蓋范圍，但 WGS 能夠無偏見地檢測非編碼變異，而不受基于潛在過時基因注釋的目標富集的限制。 盡管對非編碼區變異如何影響生物學功能了解甚少，但本研究中有許多影響基因剪接和其他致病性非編碼變異（如 5'UTR ANKRD26 變異）的深層內含子變異的例子。 證明新型非編碼變異的因果關系具有挑戰性，但用于功能研究的更高通量方法可能會降低成本并提高對此類變異的理解，從而使診斷報告更加可行并增加 WGS 的重要性。 雖然致病基因鑒定基因解碼比較了當前的診斷 WES 和 WGS 管道，但有許多技術，例如改進的剪接預測工具和 RNAseq，它們尚未常規使用，但有可能進一步提高當前 WES 和 WGS 的診斷率。
WES 或 WGS 作為初始基因組診斷測試？
為疾病診斷評估的基因突變序列幾乎完全位于編碼區，因此有人認為，一項執行良好的更新的WES 研究是一種具有成本效益的篩選和最佳一線方法。 然而，致病基因鑒定基因解碼可能正朝著采用 WGS 作為一線測試的時代邁進。 WES 的主要限制是檢測結構變異，特別是復雜變異的靈敏度較低。 此外，當單獨考慮最大診斷率時，這項研究和其他研究表明，WGS 提高了 WES 陰性孟德爾疾病隊列的診斷率。 這種診斷增加的幅度取決于與外顯子組富集、分析管道和 CNV 的可能性或異?；蚪M機制的存在相關的 WES 方法的現代性。 有證據表明，小 CNV 在孟德爾疾病診斷中可能比以前認識到的更重要，因此提高 WGS 檢測 CNV 的靈敏度是有利的。 WES 與長讀長測序等新技術平臺的結合可以提高 CNV 的診斷靈敏度，而無需增加執行 WGS 的成本。
關于何時使用 WES 和 WGS 的決定仍然很重要，因為在 WES 的較低成本和 WGS 的較高診斷率之間存在權衡。 迄今為止，很少有研究比較WGS與WES或WES再分析后的相對成本。 本研究中的經濟分析表明，是否使用 WES 或 WGS 的經濟決策部分取決于是否進行了先前的基因組測試。 如果在之前執行過 WES 的情況下尋求其他診斷，則資源使用成本最低的是執行 WES 再分析。 然而，為了實現最大程度的診斷，最具成本效益的策略是在 WES 再分析后進行 WGS，在本研究中，每次額外的 WGS 診斷增加的成本為 36,710 澳元（19,407 英鎊；23,727 美元）。 這種策略比在沒有 WES 再分析的情況下在原始 WES 之后執行 WGS 的成本更低，但具有相同的診斷率。
對于沒有進行過基因組檢測的人來說，最大程度診斷的最具成本效益的策略是進行初始 WGS，每次 WGS 診斷的增量成本為 29,708 澳元（15,705 英鎊；19,201 美元）。 然而，認識到會遺漏一些診斷并且并非所有司法管轄區都能獲得 WGS 所需的資源，成本最低的途徑是對 WES 陰性個體進行 WES 再分析，并對未進行基因組檢測的人進行初始 WES。 重要的是要注意，WES 和 WGS 之間的成本差異可能特定于該研究隊列，并且沒有普遍公認的診斷支付意愿閾值。 此外，每次 WGS 診斷的額外支出可能仍會導致下游健康和社會成本的節省，這在整個生命周期中可能會使 WGS 的成本相形見絀。
在分配稀缺資源時，需要考慮診斷對家庭生活質量結果的影響、管理變革、獲得生殖技術、獲得服務的資格、獲得支持團體的機會以及對健康和社會成本的影響。 本研究中的經濟分析缺乏有關此類結果的信息，這些信息將提供有關質量調整生命年 (QALY) 的信息并允許進行成本效用分析。 此外，致病基因鑒定基因解碼沒有計算與 WGS 相比，WES 結果為陰性后可能發生的額外調查費用。 然而，當僅考慮這些測試成本時，經濟分析確實提供了有關實施 WES 和 WGS 的財務資源影響的重要信息。
除了平衡測試成本和最大化診斷之外，臨床情況也會影響基因組測試的選擇。 在進行基因組診斷后干預的可能性很高的環境中，可以說應該選擇具有最大診斷機會的 WGS。 此類情況可能包括新生兒或兒科重癥監護病房 (NICU/PICU) 中的急性不適兒童，或緊急生育情況，例如高危妊娠。 然而，這些決定并不是孤立做出的，可用性和資源會影響提供的選項或基因組測試的選擇，即使在緊急臨床情況下也是如此。
WGS 是最佳的基因組測試選擇，可以在所有臨床情況下最大限度地提高孟德爾疾病的診斷率。 然而，接受診斷率的小幅降低，WES 與再分析的成本最低。 使用 WES 還是 WGS 將取決于臨床情況以及當地資源和可用性。
(責任編輯：佳學基因)
