韦翰斯产品推送 | WES联合CNV-seq技术

发布日期：2022-10-11

近年来，各种基因检测技术包括单基因测序、基因Panel、全外显子组测序和全基因组测序等被广泛应用于人类不同系统遗传病的诊断中。基因检测技术的快速发展使临床医生能够探索表型更为复杂、遗传异质性更大的疾病，帮助他们对疾病作出快速且精准的诊断。

各种新兴基因检测技术帮助临床医生发现和识别大量与各个系统遗传病相关的致病基因和表型，提高了人们对遗传病的认识，使临床诊断变得更加高效和精准。由于遗传病的变异类型复杂多样（SNV、InDel、CNV、LOH、甲基化异常、印记基因异常等），因此在遗传病诊断中合理应用基因检测显得尤为重要。

韦翰斯全外显子测序技术依托新一代高通量基因测序仪，采用全外显子组基因测序(whole exome sequencing, WES)及基因组拷贝数变异测序(Copy number variation sequencing，CNV-seq)联合检测策略，一次性对单基因遗传病及染色体病进行全面检测，全面排查儿童智力障碍、发育迟缓及孕妇反复流产、不孕不育的原因，为疾病的分子诊断提供全面、准确、科学的指导。

WES+CNV-seq 临床应用

哈尔滨医科大学医学遗传学实验室在线发表了一篇文献《The combination of whole-exome sequencing and copy number variation sequencing enables the diagnosis of rare neurological disorders》，文中回顾性研究了新一代测序(NGS)多种策略对罕见神经系统疾病(NDs)儿童的诊断结果。纳入2017年1月至2018年12月期间到该院就诊并接受NGS治疗的220例NDs患儿进行基因检测，靶向NGS测序 (Panel)、全外显子组测序(WES)和拷贝数变异测序(CNV-seq)的阳性率分别为26.5%(9/34)、36.6%(63/172)和16.7%(22/132)。结合WES和CNV-seq (WES + CNV-seq)患者的阳性率为47.8%(54/113)，显著优于单独WES患者的阳性率(32.7%，37/113)。WES + CNV-seq可能是诊断儿科罕见NDs最有效的NGS方法。

北京协和医院刘俊涛教授团队联合湖北省妇幼保健院陈欣林教授在国际著名期刊《Journal of Translational Medicine》上发表了题为《Clinical efficiency of simultaneous CNV-seq and whole-exome sequencing for testing fetal structural anomalies》的文章。该研究证明，进行基因组拷贝数变异检测（CNV-seq）和全外显子组测序（WES）联合检测模式有助于胎儿超声结构性异常的快速诊断。

CNV-seq和WES联合检测模式有助于胎儿异常的诊断，提高诊断率

研究中，共227名胎儿报告为存在致病性或可能致病性CNV（n=109）和SNV/InDel（n=128)，总诊断率为23.67%。在这227名胎儿中，10名为双重诊断（ CNV-seq和Trio WES联合检测模式），即同时存在致病性CNV和致病性SNV/InDel。若按核型分析-CMA-ES（外显子组测序）序贯的检测策略进行可能会误诊或失去基因信息。

本队列胎儿解剖系统的诊断分布

CNV:拷贝数变异计数；CNS:中枢神经系统;AW腹壁；NT:颈后透明层

双重诊断:被诊断的胎儿携带有致病的CNV和

遗传变异(单核苷酸变异和小插入或缺失)

WES+CNV-seq的检测策略除了可以对神经系统疾病(NDs)、胎儿超声结构性异常等进行检测外，也可以应用于任何系统异常的单基因遗传病。

全外+CNV-seq检测内容

外显子组约占整个人类基因组的1%-2%，却涵盖约85%与疾病相关的突变。WES检测可排查SNV（单核苷酸位点变异）和小的插入和缺失，多个外显子的重复、缺失（>3个连续外显子），适用于单基因疾病的诊断。

针对于染色体疾病，如大于100kb的染色体微缺失微重复，需要结合低深度全基因组测序(CNV-seq)的方法进行精准检测。

不同检测技术分析CNV的区别

韦翰斯Trio-（WES+CNV-seq）检测内容

家系检测模式优势

相对于单独检测先证者，家系模式能够对一家三口同时分析，可以发现特殊类型变异（如单亲二倍体）；

也可直接分析新发变异或复合杂合变异，一定程度上减少对表型的依赖，适用于临床症状特异性不强的疾病，比如癫痫、精神发育迟滞等；

对新发突变的致病性等级也存在影响，家系模式可有效提升阳性检出率；

家系CNV-seq模式，一家三口一起分析，可以验证染色体拷贝数的真实性及分析变异来源。

Trio -（WES+CNV-seq）联合优势

检测范围广泛

检测范围同时覆盖23对染色体非整倍体、100Kb以上染色体微缺失/微重复及单基因遗传病检测，检测效能高。

提高阳性检出率

CNV-seq和WES联合检测模式有助于患者疾病的快速诊断，提高诊断率

报告周期短

同步进行CNV-seq和WES检测，一次提取检测多个项目可降低DNA起始量，也可缩短报告周期

WES+CNV-seq 联合——韦翰斯案例

临床症状：男性，17岁，特殊类型糖尿病，多囊肾，爸爸这边都有多囊肾，爷爷，叔叔，姑姑都有。

检测方案：WES+CNV-seq检测

检测结果：发现受检者 PKD2 基因上的 1 个杂合无义变异 c.###:p.###，一代测序结果显示该变异真实可靠，受检者母亲未携带该变异，受检者及其父亲为杂合变异，该变异遗传自其父亲。

PKD2基因异常可导致常染色体显性遗传的多囊肾病2型( (POLYCYSTIC KIDNEY DISEASE 2 WITH OR WITHOUT POLYCYSTIC LIVER DISEASE; PKD2；OMIM#613095）

二代测序数据进行拷贝数变异分析，提示受检者染色体 17q12 区域约 1,262.331Kbp 大小的拷贝数杂合缺失变异，与CNV-seq检测结果一致。

检测结果显示受检者 17q12 区域 1,262.331Kbp 大小拷贝数缺失变异。该缺失区段包含 19 个基因。包含 OMIM 数据库中收录的已知致病基因 HNF1B,PIGW,ZNHIT3。其中 HNF1B 基因在ClinGen 数据库中被收录为单倍剂量敏感基因，评分为 3 分，该基因异常导致肾囊肿-糖尿病综合征(OMIM#137920)、非胰岛素依赖性糖尿病(OMIM#125853)等。

常染色体遗传多囊肾（ADPKD）的主要临床特征是双侧肾脏分布有多个充满液体的囊肿，挤压并影响周围正常组织，囊肿的体积和数目会随着年龄的增长而增加。除此之外，还并发肝脏、胰腺、精囊和蛛网膜的囊肿等其他器官的异常。

PKD2基因的突变，不能解释特殊类型糖尿病的表型。WES联合CNV-seq检测到患者有17q12 区域的拷贝数缺失，该缺失区域会导致 17q12 微缺失综合征 (OMIM#614527)，该疾病是一组以多囊肾、糖尿病、苗勒管发育不全为特征的综合征。

因此在临床上，多种分子遗传检测方法的联合应用为复杂疾病的基因诊断提供可能！

韦翰斯WES联合CNV-seq检测，可针对SNV（单核苷酸位点变异）、InDel、>3个连续外显子拷贝数异常，染色体非整倍体、>100kb的染色体微缺失微重复，杂合性缺失等变异类型进行精准检测。不仅帮助明确临床诊断，也为后续的治疗带来希望，指导家庭优生优育。

参考文献

[1] Qingguo Jiao, Haiming Sun , Haoya Zhang , Ran Wang , Suting Li , Dan Sun , Xiu-An Yang Yan Jin . The combination of whole-exome sequencing and copy number variation sequencing enables the diagnosis of rare neurological disorders. Clin Genet. 2019 Aug;96(2):140-150. doi: 10.1111/cge.13548

[2] Xinlin Chen, Yulin Jiang,Ruiguo Chen, Qingwei Qi,Xiujuan Zhang, Sheng Zhao,Chaoshi Liu,Weiyun Wang,Yuezhen Li,Guoqiang Sun, Jieping Song,Hui Huang,Chen Cheng, Jianguang Zhang,Longxian Cheng,Juntao Liu. Clinical efficiency of simultaneous CNV-seq and whole-exome sequencing for testing fetal structural anomalies. J Transl Med. 2022 Jan 3;20(1):10.doi:10.1186/s12967-021-03202-9

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