韦翰斯产品升级——全外显子/临床全外显子可以提示动态突变啦

背景

动态突变疾病

短串联重复序列（shorttandem repeats，STR）代表了人类基因组中最丰富的一类变异，天然具有多态性，由于长度不一致变得高度不稳定。通常是基因组中由1~6个碱基单元组成的一段DNA重复序列，重复长度随世代传递扩增，导致了许多人类疾病，主要累及中枢神经系统。

人类基因组中包含超过100万个串联重复序列位点。由于其重复性，串联重复序列在基因组中有极高的突变率。STR可位于编码区或非编码区。编码区或非编码区的STR扩展与50多种遗传病相关，主要为神经遗传病；如亨廷顿病（HD）和脊髓小脑共济失调（SCA）均属于蛋白质编码区STR扩展性疾病，由异常重复的三核苷酸CAG扩展突变引起；如脆性X综合征（FXS）、强直性肌营养不良（DM）和神经元核内包涵体病（NIID）均属于非编码区STR扩展性疾病，由异常重复的三核苷酸CGG、三核苷酸CTG、三核苷酸GGC的扩展突变引起。

常规检测方法

荧光毛细管电泳检测：荧光标记毛细管电泳采用不同颜色的荧光染料标记引物，扩增的PCR产物在毛细管泳道电泳，利用软件进行图像收集和分析扩增片段大小。对于重复次数不超过100次的疾病，可以通过普通PCR扩增，结合凝胶电泳或毛细管电泳进行检测。

重复引物PCR+毛细管电泳检测：对于重复序列扩增次数超过100次，甚至达到1000次以上的动态突变疾病，普通PCR扩增无法检测出超大片段，通常需要借助重复引物 PCR 技术。

韦翰斯生物WES/CES可提示基因动态突变

近年来，全外显子/临床全外显子组测序已经广泛应用于人类不同系统遗传病的诊断中，由于二代测序的读长较短，难以有效识别致病性动态突变，但是韦翰斯生物致力于寻求技术的突破，不断优化和升级全外显子/临床全外显子组测序产品（覆盖核基因组和线粒体基因组），除了可以分析SNV、Indel、CNV(>3个连续外显子)、LOH，现阶段已经可以准确提示异常扩增的STR，使对动态突变的预测成为可能。

韦翰斯生物利用特殊的STR生信算法，对WES数据中特定动态突变区域的reads信息进行分析，提示出重复次数是否在正常范围内。

案例分析

受检者信息：受检者四肢无力，远端肌无力，吞咽困难，双下肢肌萎缩，重点关注眼咽肌营养不良，无家族史。

检测结果：升级版全外显子检测项目提示DMPK基因的CTG 重复单元数目见明显异常扩增，为11,56。全外检测结果仅能提示异常扩增，建议采用毛细管电泳验证具体重复数。

图1.全外提示DMPK基因的CTG 异常重复单元数目

毛细管电泳结果：荧光毛细管电泳结果显示受检者DMPK的CTG 重复单元数目为13,＞50，可见明显异常扩增。DMPK基因 CTG异常扩增复可导致强直性肌营养不良 I 型。

图2.毛细管电泳基因分型图

升级版全外预测结果与毛细管电泳检测结果相符合，成功预测到动态突变。

全外/临床全外升级版检测内容

全外升级版检测内容

涵盖近2万核基因的外显子区域，包含线粒体全序检测（平均深度>1000X），可分析OMIM致病基因SNV\Indel\CNV(>3个连续外显子)\LOH，同时可以提示共济失调1/2/3/6/7/8/12/17/36型和齿状核红核苍白球路易体萎缩、肯尼迪病、亨廷顿舞蹈症、强直性肌营养不良1型、先天性中枢性通气不足综合征1型等动态突变疾病。

临床全外升级版检测内容

涵盖4500+核基因的外显子区域，包含线粒体全序检测（平均深度>1000X），可分析OMIM致病基因SNV\Indel\CNV(>3个连续外显子)\LOH，同时可以提示共济失调1/2/3/6/7/8/12/17/36型和齿状核红核苍白球路易体萎缩、肯尼迪病、亨廷顿舞蹈症、强直性肌营养不良1型、先天性中枢性通气不足综合征1型等动态突变疾病。

注释：如果临床怀疑动态突变导致的疾病，建议在做全外/临床全外的同时加做相应的荧光毛细电泳检测项目；即使全外/临床全外检测结果提示异常扩增，建议采用相应的荧光毛细管电泳验证。

每一次技术创新与升级，都凝聚着智慧与汗水，韦翰斯生物孜孜不倦的在遗传基因领域耕耘，冀望为更多人群带来更具普适性的检测与筛查方案，持之以恒增进群众健康福祉。