孟德爾遺傳病是新生兒出生缺陷的重要原因之一。對于，這些疾病的診斷通常基于兒童的病癥、表型特點進行臨床判斷，同時通過細胞、分子檢測手段確認染色體水平的結構變異或基因水平的突變進行病因確認。傳統的細胞或分子診斷方法包括核型分析、芯片分析、目標基因的一代Sanger測序等，而隨著二代測序的發展，高通量測序在疾病病因尋找中逐步顯示出巨大的潛力。

 

二代測序方法中全基因組測序、外顯組測序和定向基因測序是最為常用的方法，各種方法各有其優勢。全基因組測序覆蓋了最廣泛的區域，可以檢測非編碼區的突變，但測序量要求大，費用高，測序平均深度低，發現的突變的置信度可能下降。疾病相關基因的定向測序所需的測序量最少，獲得的測序深度最大，但不適合用于罕見的、或者相關疾病基因研究不成熟的遺傳病。而外顯子組測序相比全基因組測序降低測序量，提高測序深度，使得突變的發現更加可靠，而針對所有編碼區域、部分表達調控、microRNA測序等全面的檢測，相比定向基因測序更加全面，因而在目前來看在疾病病因診斷中的應用更廣。

 

最近在新英格蘭發表的一篇文章¹中利用NimbleGen SeqCap VCRome外顯子組捕獲對250個先天性發育異常的兒童進行外顯子組測序，以確定其患病的遺傳機制，在25%的病人中發現82個高可疑的致病性突變。其中，33個病人為常染色體顯性遺傳，16個病人為常染色體隱性性遺傳，9個病人為X染色體遺傳疾。另外的4個病人被診斷出同時攜帶兩種不同疾病的致病基因突變，提示通過家族病史、身體檢查的診斷結果可能存在錯誤。該文獻詳細介紹了實驗方法、分析篩選和出具報告的過程，可供參考。

 

作者認為相比核型分型、芯片、一代Sanger測序來說這種外顯子捕獲測序方法的遺傳性病因檢出率更高，更接近正確的診斷結果，而從時間和成本上來說又比其它檢測要低。有些結果雖然還需要后期實驗跟蹤驗證，但是仍然不影響這種方法成為臨床使用的診斷方案。

 

在今年早些時間發表的另一篇文獻2中，使用了同一個NimbleGen SeqCap VCRome外顯子組捕獲試劑進行遺傳病的突變檢測。此文中，作者對于進行性神經性腓骨肌萎縮癥（Charcot-Marie-Tooth neuropathy）家族的病人同時進行了全基因組及全外顯子組測序，外顯子組測序確認了SH3TC2 基因在該疾病的致病性作用，并表明目前的疾病突變數據庫可能存在錯誤，而個體的基因組結構改變可能影響基因變異的最終功能。文章比較了全基因組及全外顯子組測序發現的基因變異的差異，指出外顯子組測序通過提高測序深度，可以解析全基因組測序發現的一些模棱兩可的結果，發現更多有臨床意義的突變。

 

從上述文章中可見，就目前測序技術發展水平而言，外顯子組測序在孟德爾遺傳病的病因發現方面有較大的優勢，和較廣泛的應用對象。

 

1.Yang Y et al. Clinical Whole-Exome Sequencing for the Diagnosis of Mendelian Disorders. N Engl J Med. 2013 Oct 2. DOI: 10.1056/NEJMoa1306555

 

2.Lupski et al. Exome sequencing resolves apparent incidental findings and reveals further complexity of SH3TC2 variant alleles causing Charcot-Marie-Tooth neuropathy. Genome Medicine 2013, 5:57