近幾年NGS測序在臨床診斷中應用越來越廣泛。陸續(xù)有NGS的試劑盒獲得CFDA批準,業(yè)內有較為成熟的解讀指南并仍在不斷完善,國內也已組織過多次室間質評以建立檢驗機構之間的標準化規(guī)范。
但是,在國內仍然存在科研成果的臨床轉化不足的現象。這里面除了客觀的政策環(huán)境、患者科普教育等問題以外,許多臨床醫(yī)生仍然存在“做測序是在做科研”的誤解。
在大家伙國慶七天樂的時候,新英格蘭醫(yī)學發(fā)表了一篇NGS用于臨床診斷相關的綜述,可以在一定程度上回答我們的疑惑。一起看看吧!
N Engl J Med 2018; 379:1353-1362
01
臨床NGS可作為診斷的工具
在這個章節(jié),作者介紹了NGS測序的三種形式:panel測序、全外顯子組測序(Whole-Exome Sequencing,WES)、全基因組測序(Whole-Genome Sequencing,WGS)。這三種方法的測序范圍依次變大,從對幾個基因,直到對整個基因組測序。
Sanger測序、panel、WES和WGS一覽
sanger仍然是測序金標準。但從684個樣本的5個基因測序結果來看,NGS已達99.97%驗證率;
2
不首選WGS全基因組測序,是因為測序和數據管理成本;
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各測序均有其局限性,例如WES無法測序調控區(qū)域(內含子、基因間區(qū)等);
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測序目的是為了尋找與臨床表型相關的基因變異;
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如表型直接相關變異未檢出,次級發(fā)現(非與患者表型直接相關,但可致病,例如腫瘤相關基因BRCA1/2等)仍值得關注。
02
變異分類
由于NGS通量遠高于sanger測序方法,通??梢淮涡缘玫綌狄郧в浀淖儺愋畔ⅰH绾魏Y選和評價這些變異與疾病的相關性變得十分重要。本節(jié)介紹了目前的情況。
根據進化保守性、位點人群頻率和蛋白質功能影響對位點進行評估;
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部分罕見疾病由于報道較少,可能出具報告時證據不足(注:從而給出可能致病或VUS,為后續(xù)解讀帶來挑戰(zhàn));
3
ACMG的五級變異分類方法被廣泛使用,ClinVar數據庫采用ACMG標準對位點進行收錄;
4
臨床檢驗實驗室主要報告基因 - 疾病關聯明確的變異;
5
有不少優(yōu)秀的數據庫致力于建立基因 - 表型之間的關聯,例如Gene-Matcher,DECIPHER和Phenome-Central。
03
診斷率和測試策略
NGS測序最終目的是獲得診斷。那么NGS的診斷率自然是大家最為關心的焦點。本節(jié)根據過往文獻對診斷率進行了討論,并提出測試的策略。
基因panel
在遺傳背景清楚的情況下,基因panel通常有比WES、WGS更高的診斷率,因為它的測序深度更高,敏感度和特異性更好。在一項遺傳性視網膜疾病的222基因panel篩查中,診斷率可達55%;
2
在遺傳背景不確定的情況下,WES診斷率可能更高;
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增加panel的基因數,診斷率并不能呈線性增加(小編注:因為每種疾病都有核心的一部分基因);
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基因panel的成本可高可低,但一般低于WES;
5
基因panel可搭配其它技術一起使用,例如MLPA、毛細管電泳等。
WGS和WES
在臨床中,WGS和WES可用于基因panel診斷為陰性的患者;
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WGS和WES的診斷率可達25%-52%,可能遠超其它診斷工具,例如全基因組芯片(Chromosome Microarray Analysis,CMA);
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當先證者父母一起參與測試時,三人測試(trio testing)可增加16%的診斷率;
最后,制定NGS測試策略時,需要考慮檢測的局限性、基因panel的設計、成本、納入已知的任何致病基因變異。
04
NGS臨床應用
作者描述了NGS在臨床的具體實施細節(jié)。
常使用NGS的臨床醫(yī)生,通常背后都有一套成熟而復雜的工作流程;
2
NGS測序報告可為臨床診斷提供支持;
3
由于不同臨床檢驗實驗室流程有差異,臨床醫(yī)生應檢查和判斷;
4
患者知情同意的重要性;
5
還需要考慮患者的隱私和歧視問題。
05
報銷問題
作者還考慮了患者的檢測費用問題,有如下考慮。
大眾和患者對于新技術的支付意愿滯后于技術的發(fā)展;
2
納入醫(yī)療保險與否,取決于該測試是否為實驗性的、研究性的或具臨床必要性的;
3
臨床醫(yī)生需提供檢測的合理性,和解釋患者的受益;
4
可有患者自費和機構援助計劃的方案;
5
NGS測序成本下降較快,需要對臨床實用性和成本效益進行研究。
06
臨床實用性研究
上文提到了臨床實用性,在這一節(jié)進行了闡述。
快速診斷可影響醫(yī)療管理,并通過減少嘗試性治療以節(jié)約成本;
2
在2項WES新生兒篩查項目中,診斷率分別為52%和51%,影響了25%和72%的臨床治療策略(注:25%的這個研究是平均6歲,72%的是平均33天。顯然越早做測序診斷越好)。
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一項研究中,6名患者由于測序獲得診斷,而帶來醫(yī)療管理的改變,預計節(jié)省1-2百萬美元。
小編注:從數據可以看出,并不是所有患者進行NGS檢測都可以獲得診斷,50%的診斷率是在某些特定領域,在我們的不育相關領域要相對偏低,約30%至40%;另外,由于目前藥物缺乏,能改變臨床治療方案的靶標還較少。但快速診斷以減少嘗試性治療是患者受益點之一,可節(jié)省醫(yī)療資源。
07
挑戰(zhàn)與機遇
這一個行當的挑戰(zhàn)與機遇在哪里?
數據的存儲、數據再分析和數據庫的創(chuàng)建和管理;
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臨床意義不明(VUS)位點的再分析。
小編注:文章中提及的兩點,其實都與測序信息的爆炸式積累有關。可能過一年甚至半年,就會多好幾篇文章,會出很多新的人群數據庫。之前的陰性結果可能會變?yōu)殛栃?,之前的ACMG評級也可能會有變化。這對臨床醫(yī)生和檢驗實驗室提出了很高的要求,需要為這種飛速變化做好準備。
08
健康人
這一節(jié)也就是講行內所謂的“大健康”。由于民眾科普的缺乏,基因檢測被一些商家濫用和炒作,最終產生“科學算命”的社會惡劣印象。如何讓一位健康人正確利用自己的基因組數據,去預測疾病風險、指導用藥、指導生育等,并非易事,需要更多的數據和指南支持。
遲發(fā)性疾病的診斷;
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常見疾病的風險預測,盡管有快速應用的誘惑,但仍需要高質量的科學方法,以及種族相關的數據和完善的非患病對照數據;
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藥物基因組學,例如華法林劑量與SNP有關。
09
未來方向
作者對基因檢測用于診斷的未來進行了展望。
整合RNA測序方法進行診斷;
2
結構變異的檢測(注:這需要WGS來做);
3
可指導后續(xù)醫(yī)療決策的NGS測序(注:例如腫瘤領域,可以據結果選擇靶向藥);
4
基因 - 疾病關系對現有和未來的研究有指導作用;
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由于近五年的飛速發(fā)展,建議臨床醫(yī)生關注該領域。
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