新英格兰医学综述：NGS是遗传病诊断的重要工具

近几年NGS测序在临床诊断中应用越来越广泛。陆续有NGS的试剂盒获得CFDA批准，业内有较为成熟的解读指南并仍在不断完善，国内也已组织过多次室间质评以建立检验机构之间的标准化规范。

但是，在国内仍然存在科研成果的临床转化不足的现象。这里面除了客观的政策环境、患者科普教育等问题以外，许多临床医生仍然存在“做测序是在做科研”的误解。

在大家伙国庆七天乐的时候，新英格兰医学发表了一篇NGS用于临床诊断相关的综述，可以在一定程度上回答我们的疑惑。一起看看吧！

N Engl J Med 2018; 379:1353-1362

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临床NGS可作为诊断的工具

在这个章节，作者介绍了NGS测序的三种形式：panel测序、全外显子组测序（Whole-Exome Sequencing，WES）、全基因组测序（Whole-Genome Sequencing，WGS）。这三种方法的测序范围依次变大，从对几个基因，直到对整个基因组测序。

Sanger测序、panel、WES和WGS一览

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sanger仍然是测序金标准。但从684个样本的5个基因测序结果来看，NGS已达99.97%验证率；

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不首选WGS全基因组测序，是因为测序和数据管理成本；

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各测序均有其局限性，例如WES无法测序调控区域（内含子、基因间区等）；

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测序目的是为了寻找与临床表型相关的基因变异；

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如表型直接相关变异未检出，次级发现（非与患者表型直接相关，但可致病，例如肿瘤相关基因BRCA1/2等）仍值得关注。

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变异分类

由于NGS通量远高于sanger测序方法，通常可一次性得到数以千记的变异信息。如何筛选和评价这些变异与疾病的相关性变得十分重要。本节介绍了目前的情况。

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根据进化保守性、位点人群频率和蛋白质功能影响对位点进行评估；

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部分罕见疾病由于报道较少，可能出具报告时证据不足（注：从而给出可能致病或VUS，为后续解读带来挑战）；

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ACMG的五级变异分类方法被广泛使用，ClinVar数据库采用ACMG标准对位点进行收录；

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临床检验实验室主要报告基因 - 疾病关联明确的变异；

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有不少优秀的数据库致力于建立基因 - 表型之间的关联，例如Gene-Matcher，DECIPHER和Phenome-Central。

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诊断率和测试策略

NGS测序最终目的是获得诊断。那么NGS的诊断率自然是大家最为关心的焦点。本节根据过往文献对诊断率进行了讨论，并提出测试的策略。

基因panel

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在遗传背景清楚的情况下，基因panel通常有比WES、WGS更高的诊断率，因为它的测序深度更高，敏感度和特异性更好。在一项遗传性视网膜疾病的222基因panel筛查中，诊断率可达55%；

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在遗传背景不确定的情况下，WES诊断率可能更高；

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增加panel的基因数，诊断率并不能呈线性增加（小编注：因为每种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；

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基因panel可搭配其它技术一起使用，例如MLPA、毛细管电泳等。

WGS和WES

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在临床中，WGS和WES可用于基因panel诊断为阴性的患者；

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WGS和WES的诊断率可达25%-52%，可能远超其它诊断工具，例如全基因组芯片（Chromosome Microarray Analysis，CMA）;

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当先证者父母一起参与测试时，三人测试（trio testing）可增加16%的诊断率；

最后，制定NGS测试策略时，需要考虑检测的局限性、基因panel的设计、成本、纳入已知的任何致病基因变异。

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NGS临床应用

作者描述了NGS在临床的具体实施细节。

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常使用NGS的临床医生，通常背后都有一套成熟而复杂的工作流程；

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NGS测序报告可为临床诊断提供支持；

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由于不同临床检验实验室流程有差异，临床医生应检查和判断；

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患者知情同意的重要性；

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还需要考虑患者的隐私和歧视问题。

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报销问题

作者还考虑了患者的检测费用问题，有如下考虑。

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大众和患者对于新技术的支付意愿滞后于技术的发展；

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纳入医疗保险与否，取决于该测试是否为实验性的、研究性的或具临床必要性的；

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临床医生需提供检测的合理性，和解释患者的受益；

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可有患者自费和机构援助计划的方案；

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NGS测序成本下降较快，需要对临床实用性和成本效益进行研究。

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临床实用性研究

上文提到了临床实用性，在这一节进行了阐述。

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快速诊断可影响医疗管理，并通过减少尝试性治疗以节约成本；

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在2项WES新生儿筛查项目中，诊断率分别为52%和51%，影响了25%和72%的临床治疗策略（注：25%的这个研究是平均6岁，72%的是平均33天。显然越早做测序诊断越好）。

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一项研究中，6名患者由于测序获得诊断，而带来医疗管理的改变，预计节省1-2百万美元。

小编注：从数据可以看出，并不是所有患者进行NGS检测都可以获得诊断，50％的诊断率是在某些特定领域，在我们的不育相关领域要相对偏低，约30%至40%；另外，由于目前药物缺乏，能改变临床治疗方案的靶标还较少。但快速诊断以减少尝试性治疗是患者受益点之一，可节省医疗资源。

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挑战与机遇

这一个行当的挑战与机遇在哪里？

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数据的存储、数据再分析和数据库的创建和管理；

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临床意义不明（VUS）位点的再分析。

小编注：文章中提及的两点，其实都与测序信息的爆炸式积累有关。可能过一年甚至半年，就会多好几篇文章，会出很多新的人群数据库。之前的阴性结果可能会变为阳性，之前的ACMG评级也可能会有变化。这对临床医生和检验实验室提出了很高的要求，需要为这种飞速变化做好准备。

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健康人

这一节也就是讲行内所谓的“大健康”。由于民众科普的缺乏，基因检测被一些商家滥用和炒作，最终产生“科学算命”的社会恶劣印象。如何让一位健康人正确利用自己的基因组数据，去预测疾病风险、指导用药、指导生育等，并非易事，需要更多的数据和指南支持。

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迟发性疾病的诊断；

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常见疾病的风险预测，尽管有快速应用的诱惑，但仍需要高质量的科学方法，以及种族相关的数据和完善的非患病对照数据；

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药物基因组学，例如华法林剂量与SNP有关。

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未来方向

作者对基因检测用于诊断的未来进行了展望。

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整合RNA测序方法进行诊断；

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结构变异的检测（注：这需要WGS来做）；

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可指导后续医疗决策的NGS测序（注：例如肿瘤领域，可以据结果选择靶向药）；

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基因 - 疾病关系对现有和未来的研究有指导作用；

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由于近五年的飞速发展，建议临床医生关注该领域。