【快讯】华盛顿大学团队基于长读长测序技术诊

作者：张馨予

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作者：John

导读：根据最近的研究，长读长测序技术可以成功地为以前难以解决的遗传性病病例提供诊断。基于牛津纳米孔平台的长度长测序仪，华盛顿大学Miller团队成功在10名疑似孟德尔病（Mendelian）患者中找到了6名致病或“可能致病”的变异。

上个月，由华盛顿大学的Danny Miller和Evan Eichler领导的研究人员描述了在牛津纳米孔GridIon平台上使用自适应采样技术，以识别在经过完整的临床遗传学检测后仍未确诊的个体中致病基因组变异。在某些情况下，也采用外显子组测序或短读长全基因组测序。

该研究小组采用靶向方法，在10名疑似孟德尔病（Mendelian）患者中找到了6名致病或“可能致病”的变异，在另外两名患者中发现了未见显著性的变异。它们还能够识别以前已知的单核苷酸变异、拷贝模板变化、重复扩增，甚至之前对40名患者的检测中看到的甲基化差异，从而提供了约20例结构变化的更多细节。

Miller表示，“将病人带回来进行多次检查在遗传学上是有代价的”，这种技术可以简化这一过程，使分析变得更加简单明了，利于患者和家庭以及整个医疗保健系统。

研究结果发表在《美国人类遗传学杂志》（the American Journal of Human Genetics）上，与哈德逊-阿尔法巴西vs瑞士让球研究所(HudsonAlpha Institute for Biotechnology)和儿童慈善医院（Children's Mercy Hospital）的类似研究是一致的，后者研究使用的是太平洋生物科学（Pacific Biosciences）的长期长测序技术。

儿童慈悲医院基因组医学中心主任Tomi Pastinen表示，“我们确实发现，有些临床上显著的基因组变异通过短读长测序是无法察觉的。” 他的团队正在对200多个病例进行研究，他的团队正在研究 200 多个病例，并打算在今年的美国医学遗传学和基因组学学会虚拟会议上展示了 100 名患者的临床数据。他表示，目前数据表明，无论是短读长测序还是微点阵（微型化测定技术）对罕见疾病的基因组检测都是不完整的。

Pastinen建议，华盛顿大学主导的论文使用的靶向方法可以作为其它检测或者强有力的临床假设的“后续工具”，他表示，“这不能称上质的飞跃，但他们检测了一些阳性对照，作为一个很好的特征。”

Miller表示，他的团队所使用的靶向方法更多的是概念论证，并且长读长全基因组测序“最终将成为我们所做的唯一临床基因组检测方法”。他说，“因为是单个数据集，所以可以多次查询”。

然而，仍然存在很多挑战，包括开发生物信息学工具和参考数据集，并建立一个补偿机制。

长读长测序，顾名思义提供了分析较长的基因组片段的能力，而不必将它们从较小的片段拼凑起来，包括那些短读长会“打盹”的区域，如重复区域。这些区域通常含有所谓的结构变异，许多研究表明，它们与包括癌症在内的疾病有关。

但它们并非没有盲点，最近发表在《美国人类遗传学》杂志上一项研究分析了千人基因组项目样本中的SVs。研究发现，基于装配的测序方法（通常基于长读数）遗漏了一些用其它方法检测到的大拷贝数变体。

尽管如此，许多研究人员，如Miller仍相信长度长全基因组测序是临床基因组检测的未来。而测序仪器制造技术的公司，如PacBio和牛津纳米体，正在推动该概念验证的研究。除了与儿童慈悲医院合作外，PacBio还与圣地亚哥的拉迪儿童医院合作进行一项类似的研究。它还与Invitae公司合作，为临床长度长全基因组测序构建了一个测序仪器。其中，牛津纳米孔在英国正在开发"Q Line"的测序仪器用于临床使用。

拥有生理学博士学位的华盛顿大学医学遗传学系的常驻医生Miller表示，他在牛津纳米孔平台上开发了果蝇基因组测序。他表示，进入低门槛使他的研究变得"从我的角度来看，在我的训练水平上更容易"。虽然牛津Nanopore也提供高达4Mb的超长读数，Miller表示，50kb至60kb读数也能很好工作，“它们非常有用，我认为它们在临床上是有用的”。

在这项研究中，Miller和他的团队使用了牛津纳米孔平台的一个特殊功能：能够预选基因组目标，并让设备“吐出”任何不匹配的读数。此"直到读取"功能于2014年推出，去年解锁用于靶向测序。