鉴于进入重症监护室的儿童随时有可能出现生命危险，有效的应对措施依赖于全面的监测、数据的采集以及快速的临床反应。年，英国国家卫生服务（NationalHealthService，NHS）医院有,例分娩，其中95,名婴儿（15%）在分娩后接受新生儿重症监护，根据胎龄的不同，新生儿重症监护的时间为4-93天。随着越来越多的证据表明罕见病其实并不罕见，并且许多的先天性异常都是由于遗传物质的变异导致的，全外显子测序（WholeExomeSequencing，WES）和全基因组测序（WholeGenomeSequencing，WGS）被越来越多地应用于罕见病的诊断。
研究表明，早期的分子诊断可以改善预后，并且降低医疗成本。但是对于国家医疗体系来说提供一种快速又经济的基因诊断方式具有一定的挑战性。与所有的重症监护程序一样，平衡家庭的压力和知情同意的复杂性是需要技巧的，并且由于对新技术并不是完全了解，这也会给医务人员造成压力。由于对临床意义不明位点以及意外发现的变异的报告缺乏共识，因此在这种情况下对是否选择应用全基因组进行诊断需要慎重考虑。
本篇文章共有个家庭参与研究并接受了WGS检测，其中个家庭的孩子来自于NICU或者PICU，其余的来自于其他科室（图1）。图1其中40个家庭的孩子经WGS确诊有基因方面的异常，检测出来的结果包括致病性和可能致病性变异，导致的罕见病的临床表现多种多样，包括神经发育异常、骨骼肌肉方面的发育不良以及各种综合症状等。确诊之后最主要的临床效应就是改善了现有的治疗方式（图2）。图2
WGS已经越来越多地被应用于罕见病的诊断。由于基因组编码信息与人类健康密切关联，因此在生命早期采用这项技术进行检测可以最大程度地让患者受益。虽然WGS在新生儿筛查中的应用仍处于讨论中，但是对于WGS有可能改善重症婴幼儿的治疗已经达成了广泛的共识。
WGS结果显示，在接受检测的婴幼儿中，20%的患者是由于潜在的遗传因素导致的疾病。为了对这些重症患儿进行确诊，我们创建了一个WGS的家系分析流程。但是几乎有一半的家庭不愿意接受这样的一个基因检测过程，拒绝的原因各种各样，比如还没有准备好在刚出生不久就接受基因方面的检测，还有就是因为孩子的重病对整个家庭造成的压力太大，并且认为孩子的病跟遗传没有关系，不想从此就被贴上遗传病的标签。我们注意到，充分知情同意的时候，适当的时机非常重要，并且需要专门的训练有素的人员来操作这个过程。未来进行这方面的研究的时候需要集中进一步了解家庭对这些方面的看法。
为这些患病的新生儿和儿童提供一个及时的诊断是很受照顾这些孩子的专业护理人员的欢迎的。确诊了患有遗传性疾病并且得知会有不良的预后反应时，这时候来说提供的检测结果对于家庭方面就是比较及时的，这样就可以采取姑息治疗的方式，少走很多弯路的同时也给家庭减轻了经济上的负担。而对于某些病例来说，早期的诊断使得早期干预可以进行，比如利用基因/疾病特异性药物（如癫痫）进行治疗，同时进行监视和监测，以减少对患者长期的危害（图2）。分子诊断之后，如果是患有肌肉或者线粒体方面的疾病就不需要进行肌肉活检，并且也不需要进行进一步的MRI扫描。对于父母来说，让孩子的疾病得到确诊是有价值的。但是当确诊之后得知疾病的预后不良，这又会是一件令父母悲伤的事情。
虽然某些表型（比如畸形或者神经发育异常）更有可能是遗传方面的因素导致的，但是如果仅限于这些表型进行研究就会漏掉对其他症状的确诊。我们发现基因型足以驱动对表型做出诊断，尤其是本研究中大部分的致病性突变都是新发的。当涉及到多个不同的潜在致病性变异时，深入的表型分析是很重要的。然而，我们观察到，即使特定的表型也不总是强烈地与一个或者多个特定的基因相关联，这表明基于表型预测疾病基因通常是不准确的。在新生儿和婴儿中，很难区分短暂症状和长期症状。因此对本研究样本采用全面的家系WGS分析比其他任何单个基因或者panels检测来说更有优势。另外，对于本检测为阴性的结果也更有说服力，因为几乎所有已知的可能致病性突变都被检测过了，这就大大降低了遗传因素致病的可能性。对于重症新生儿和幼儿，我们的发现支持使用WGS家系分析对疑似单基因病患者进行诊断。
家系WGS分析相对于单个的WES来说具有很多优势，包括能够检测出CNV、线粒体和基因间突变并且分析速度也更快，但是费用确实也很高。我们注意到30×的WGS或者WES不能完全覆盖新生儿所有常规诊断所需要的基因组诊断区域，包括可以导致1型脊髓性肌萎缩症的SMN1基因七号和八号外显子的纯合缺失以及甲基化异常。另外，极低比例的嵌合也不容易被检测出来。
临床意义不明（variantsofuncertainsignifcance，VUS）的变异以及一些意外发现的变异并不会报告出来，但是对于其他的一些变异位点的解读仍然是很困难的，因为针对这些疾病的先天性表现的报道很少。因此，对WGS所产生的一些数据解读也是相当复杂的。虽然一般情况下我们不会报道常染色体显性遗传的突变位点以避免额外发现的检出，因为有一些疾病在儿童时期会存在不同的外显率和表现度。为了减少这种情况的发生，当临床医生怀疑时，应要求检查特定基因的变异。WGS的应用使得检出疾病的新的致病原因成为可能，包括基因或者调控元件。通过改进的变异检测对WGS数据进行重分析以及新基因的发现，这都对疾病的诊断率有实际性的提升。基因分析的方法也一直在改进中。
总之，本研究表明，在NHS现有基础设施内，以诊断为目的的大规模快速全基因组测序是可行的。对NICU和PICU中的患儿家庭进行家系WGS分析，13%-25%的检测对象确定了潜在的致病原因。基因型驱动的方法确保所有的基因都被认为是平等的，因为PICU和NICU中孩子的表型很难预测到特定的基因。我们的发现表明，新生儿和儿科重症监护中WGS的应用为创建早期发现遗传疾病的儿童的研究资源提供了一个独特的机会，这样就使得罕见病的治疗能够在一个具有最佳疗效的时期进行。接受这样的检测之后可能就会改变那些采用分层治疗的慢性病患儿急性操作的方式以及生命历程的结局。
作者介绍
王小艳，湖北省妇幼保健院检验科遗传室，13年硕士研究生毕业于中南大学医学遗传学国家重点实验室预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
