全基因组测序助力临床基因诊断发现更多阳性诊断

插图（来源/摄图网授权）

随着测序技术的快速发展和成本下降，二代测序在临床遗传病的诊断上已经变得越来越成熟，全外显子测序已成为遗传病诊断一线检测方案，然而仍然有一半以上的疑似病例得不到确诊，高深度全基因组测序（WGS）除了检测常规的点突变和微小插入缺失（Indel）外，可以同时检测结构变异（包括拷贝数变异、倒位、易位）、动态突变和线粒体突变，相关文献已经证明了其在临床诊断应用上的潜力。

下面我们分享两例WGS应用于临床诊断的案例。

先症者女性，19岁，自幼易跌倒，锤状趾，无明显诱因出现双下肢无力，行走不稳，疲劳后症状加重，伴有气喘， 某次受凉后再次出现双下肢无力，进行性加重，不能行走，并出现双上肢无力，临床诊断腓骨肌萎缩症2型，其大妹妹有相似症状，父母及小妹妹和弟弟正常，使用神经肌肉相关Panel未发现致病基因突变。

后采用30X高深度全基因组测序，发现先证者与其患病的妹妹在线粒体ATP6基因上携带一个MitoMap数据库已收录的错义突变，而母亲与表型正常的弟弟及妹妹都携带该突变，但是由于突变丰度未达阈值所以并未发病。

图1： 一代测序验证一家六口该突变的突变丰度

（来源/上海寻因生物）

15岁某男孩临床诊断为肢帯型肌营养不良，在肢帯型肌营养不良相关基因CAPN3基因上只发现一个点突变，而该基因为隐性遗传模式还需另外一个等位基因携带变异才会发病，采用30X高深度全基因组测序，发现先证者在CAPN3基因上同时存在一段6.7kb的杂合缺失，影响该基因5个外显子，经过一代测序验证两个变异分别来自父母。

图2：IGV显示CAPN3存在一段杂合缺失，见红框

（来源/上海寻因生物）

虽然WGS相比全外显子与Panel相比有更高的阳性率，然而WGS全面分析需要结合多种算法，常规临床科室很难从头掌握分析技术，为了解决这一临床痛点，上海寻因生物推出全基因组可视化分析软件GeneRanger-WGS，可全面分析以下变异类型。

标准分析流程界面如下

图3：WGS标准分析软件界面

（来源/上海寻因生物）

支持从原始数据fastq、clean fastq、bam、vcf文件开始分析，同时输出二代测序常规质控指标，可一次分析多个样本。位点筛选界面如图4。

图4：变异位点过滤分析界面

（来源/上海寻因生物）

支持单人患病与家系多人患病分析模式、支持trio 分析新发突变与复合杂合突变，变异可自选质控参数，支持虚拟基因列表分析，可选只分析OMIM基因减少筛选位点数。可启动Ranking结合临床表型与生物信息学评估自动排序候选位点。

上海寻因生物致力于为临床遗传诊断提供实用高效的可视化软件，除了以上全基因组可视化分析软件GeneRanger-WGS外，还开发了以下可视化软件：

• 用于WES与Panel分析点突变与Indel的GeneRanger-2021

• 用于WES与Panel分析拷贝数变异的WES-CNV

• 用于亲缘关系、污染分析的GeneRanger-QC

• 用于分析单亲二倍体的GeneRanger-UPD

• 用于分析trio WES局部单体型的GeneRanger-haplotype

• 用于分析低深度WGS拷贝数变异的GeneRanger-CNVseq

• 用于分析新基因的GeneRanger-Discovery

此外上海寻因生物与硅谷Sentieon建立战略合作，为二代测序比对和检测突变提供加速服务，如果您对以上软件感兴趣欢迎联系zhouzaiwei@163.com。