高分辨率光学基因组图谱在检测疑难罕见遗传性肝病中的临床应用

发布日期:2023-07-27


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高分辨率光学基因组图谱在检测疑难罕见遗传性肝病中的临床应用

Human mutation




2023年6月8日,遗传学经典期刊Human mutation (Q2区,IF=4.7, Web of Science 收录)在线刊发了复旦大学附属儿科医院肝病科王建设教授团队一项研究成果。本研究对一例临床确诊阿拉杰里综合症,多重连接探针扩增技术(multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA)、基因Panel和全基因组测序(whole genome sequencing,WGS) 结果均为阴性的先证者进行光学基因组图谱(optical genome mapping, OGM)检测,发现4号和20号染色体上一个平衡易位变异,经Long-range PCR、靶向二代测序和Sanger测序,确定了4号和20号染色体断裂位点。该变异破坏了JAG1基因结构,使其无法表达出有正常功能的JAG1蛋白 。



本研究结果证明了OGM对染色体相互易位变异的高分辨率检测能力,推荐作为疑难遗传性肝病检测的一线检测手段。”上海韦翰斯生物医药科技有限公司提供OGM检测和断点验证服务。韦翰斯生物高鹏飞先生作为共同第一作者。


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一、研究背景



阿拉杰里综合症(Alagille Syndrome, ALGS), 又称Alagille-Watson 综合症或肝动脉发育异常,是由JAG1NOTCH2基因突变引发的一种累积多系统的常染色体显性遗传病。患者肝脏症状有剧烈瘙痒,黄疸,皮肤黄瘤,尿液颜色加深,白陶土样大便等;心脏症状有长时间活动容易疲乏、呼吸急促、甚至昏厥等;面部特征有前额宽阔、眼窝深陷、尖下巴等;眼睛特征有角膜后胚胎环;身材矮小等。据统计,仅有~ 40%的患者是从父母那里遗传得到突变基因而患病;~ 60%患者是新发突变致病。已知拷贝数变异(copy number variants, CNVs)和结构变异(structural variants, SVs)也是ALGS常见致病原因。本研究借助OGM技术,明确了一例ALGS患者的分子诊断。


二、实验方法



1光学基因组图谱(optical genome mapping, OGM):从先证者外周血中抽提 >150 kb长度的基因组DNA, 经特殊位点荧光标记-单分子电泳-成像-信息转换(图像到分子)-基因组从头组装-SV calling流程获得结构变异数据。

2 结构变异分析解读:根据变异置信度、变异的人群频率、与表型的相关性等找到致病变异。

3 Long-range PCR和二代测序, 用以明确变异断点在染色体上的位置。

4 Sanger测序,进一步确认断点和变异来源。

5 WGS数据重分析。

6 核型分析再验证。


三、实验结果



OGM在一例ALGS患者基因组中发现4号和20号染色体上存在一个平衡易位。该易位经WGS原始数据重分析和核型分析均得到证实。易位在20号染色体上的断点位置为chr20:10,671,496 (参考基因组hg38), 导致20号染色体上残存JAG1基因的1号和2号外显子与4号染色体上易位来的FAM13A基因7号内含子反向序列融合表达,产生提前终止密码子。该变异是新发变异。

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原文链接


https://www.hindawi.com/journals/humu/2023/5396281/(复制链接网页打开)

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OGM 技术简介



光学基因组图谱技术(optical genome mapping, OGM)是一种新型高分辨率细胞遗传学分析技术,该技术可以利用单个DNA分子基因组限制性内切酶图谱快速生成高分辨率、有序的全基因组限制性内切酶图谱,在检测基因组结构变异的方面具有重大应用价值;这一技术进而可以与现有的高通量测序技术(next generation sequencing, NGS)相结合,优化涉及遗传病、肿瘤、血液病等多个领域的检测流程。


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关于韦翰斯生物

韦翰斯生物成立于2016年,遗传病筛查与诊断、流产物检测、新发突变单基因阻断领导品牌,上海市遗传病基因检测与出生缺陷三级防控技术服务平台。

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