遗传病变异筛查白皮书
1. 简介

遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病。根据遗传物质的改变形式,遗传病可以分为染色体疾病、单基因病和多基因病,其中单基因病是由于单个基因突变所引起的疾病,这类疾病在亲子之间传递规律遵循孟德尔遗传定律,因此也被称为孟德尔遗传病。

根据世界卫生组织的统计,以及美国加州大学洛杉矶分校医学中心发表的文章显示,在全球范围内,每个健康人平均携带 6 个潜在致病性基因突变,并且遵循孟德尔遗传定律。在中国,每年新增出生缺陷约为 90-100 万例,出生缺陷发生率约为 5.6%,其中单基因病占比高达 22.2%。

为降低我国人口出生缺陷,提高人口素质,基因宝开发了遗传变异筛查板块,旨在帮助用户了解自身是否携带单基因遗传病的致病变异,降低潜在的生育风险。

2. 使用说明
检测方法使用的是基因芯片技术;
遗传变异筛查板块只检测单基因遗传病;
本检测所采用的检测方法并不适于检测染色体的数目及结构异常、某些 DNA 大片段的缺失、拷贝数变异以及特殊类型的突变;
本检测所采用的 DNA 来自于受检者的唾液,而非来自生殖细胞,因此并不能排除嵌合现象所致的基因解读偏差;
遗传变异筛查的目的是为了了解该疾病的发病原因或评估遗传风险,仅作为粗筛使用;
如未检出特定基因的致病突变位点,即为阴性结果,并不能排除患某种疾病的可能性;
检测项目会随着指南的更新和研究取得新进展而不断增加。
3. 遗传病选择标准

遗传变异筛查项目来源主要基于美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)和美国妇产科医师学会(ACOG)发布的关于携带者筛查指南 《Carrier Screening in the Age of Genomic Medicine》和人类孟德尔遗传数据库(OMIM),并结合中国实际情况,参考由中国罕见病联盟和北京协和医院编写的《罕见病诊疗指南(2019年版)》,从中选取出更适用于中国人群的遗传病项目。具体的标准如下:

基因型与表型关系明确;
在新生儿期或婴幼儿期发病;
会造成智力残疾或严重的身体损害;
需手术干预或终身药物治疗;
经产前诊断确诊后可以通过产前干预、妊娠期干预、新生儿特殊护理等改善结局。
4. 位点确认标准

遗传病筛查位点主要参考 OMIM 数据库和 Clinvar 数据库,并结合《罕见病诊疗指南(2019年版)》,选取其中功能方面已得到多次验证并且在中国人群中较为常见的位点,具体标准如下:

在 Clinvar 数据库与疾病相关位点中属于 Pathogenic & Multiple submitter 或 Pathogenic & reviewed by expert panel 或 Pathogenic & practice guideline 分类下的位点;
FDA 或 CFDA 等相关国家机构建议辅助诊断检测;
有至少两篇独立文献提供支持;
具有相对明确的生理功能验证。
5. 检测过程

具体内容详见实验流程白皮书

6. 性能验证
重复性验证

为了确保检测平台的精确性,因此需要选择不同实验员在不同时间使用不同批次的芯片对同一样本进行重复实验,以此确保实验的精确性。

首先对 100 个标准品进行 Sanger 测序,然后分别选择 3 组实验人员在不同时间选择不同批次的芯片进行 3 次基因分型实验,并将基因分型的结果与 Sanger 测序结果进行对比。结果发现,基因芯片最低的精确性为 99.5%,最高达到 99.9% ,平均精确性 > 99.6% ,能够确保检测平台的精确性,满足用遗传变异筛查板块检测的需求。

准确性验证

同一样本的 DNA 序列在理论上是完全一致的,但由于实验存在一定的随机误差和系统误差,因此需要验证误差是否会对检测结果准确性产生影响。

基因宝选取 100 个标准品首先进行 Sanger 测序,然后将 Sanger 测序结果与芯片测序结果进行对比,结果表明,Sanger 测序结果与基因宝芯片检测结果一致率 > 99.8%。

注意:生物实验由于要求很高,因此存在一定的失败率,根据目前统计结果,实验失败率< 1%,失败的主要原因归因于样本质量不合格。

7. 检测局限性说明
检测结果可能未覆盖所有与该病有关的遗传变异;
检测结果可能会随着相关证据的更新而发生变化;
检测结果不直接等同于临床诊断,但在某些特定情况下(例如在医生的指导下),检测结果可能用于辅助临床诊断;
如有相关临床需求,请咨询具有资质的机构或医生,并在医生的指导下使用。
8. 参考文献
Grody, W. W. Where to Draw the Boundaries for Prenatal Carrier Screening. JAMA 316, 717–719 (2016).
Christianson A, Howson CP, Modell B. March of Dimes Global Report on Birth Defects. March of Dimes Birth Defects Foundation, 2006.
ACMG Board of Directors. Direct-to-consumer genetic testing: a revised position statement of the American College of Medical Genetics and Genomics. Genet Med 18, 207–208 (2016).
Richards, S. et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med 17, 405–424 (2015).
Committee Opinion No. 691: Carrier Screening for Genetic Conditions. Obstet Gynecol 129, e41–e55 (2017).
Committee Opinion No. 690: Carrier Screening in the Age of Genomic Medicine. Obstet Gynecol 129, e35–e40 (2017).
Stevens B, et al. Finding Middle Ground in Constructing a Clinically Useful Expanded Carrier Screening Panel. Obstet Gynecol. 2017 Aug;130(2):279-284.
人类孟德尔遗传数据库. https://www.omim.org/
遗传病相关个体化医学检测技术指南(试行).
中华人民共和国卫生部. 中国出生缺陷防治报告 (2012) [R]. 中华人民共和国卫生部, 2012:3.
《遗传变异分类标准与指南》中国遗传学会遗传咨询分会.
中华人民共和国国家卫生健康委员会. 罕见病诊疗指南 (2019 年版).