WES或Panel阴性的发育性癫痫性脑病 - 脑病论坛

TUhjnbcbe - 2021/8/16 3:19:00

介绍发育性癫痫性脑病（developmentalandepilepticencephalopathies,DEE）包括癫痫样EEG异常导致认知发育迟缓/退化的疾病，还包括在癫痫发作或不频繁的癫痫发作之前出现发育迟缓的疾病。已有超过种不同的DEE单基因病因的报道，但是它们之间的临床表型重叠限制了从临床角度确定病因的可能性，遗传学确诊可能直接指导治疗，并有助于进行准确的遗传咨询和生育计划。多基因Panel在DEE中的诊断率为20-40%，WES检测的诊断率为40-60%（均为trio模式）。WGS有提高阳性率的潜质，通过提高外显子区覆盖率，检测非编码区变异、线粒体基因组变异、动态突变、DNA甲基化以及非常具有鲁棒性的结构变异检测，尤其是断裂点在重复区或者拷贝数阴性的变异，例如倒位和易位。但是WGS更加昂贵，没有WES和panel容易推广。目前对于DEE的各种测序方法还没有经过仔细的评估来达成共识。本文的目的是评价经过代谢筛查，CMA检测（检测CNV）和WES或panel阴性的DEE病人中WGS的诊断率（WES,panel,WGS均为trio模式，短读长测序）。结果文中病人分为2个队列，分别为WES阴性（N=15）和panel阴性（N=15）。在队列A（WES阴性）中，WGS的总体诊断率为53%（8/15），其中20%（3/15）是WGS特有的，都是拷贝数阴性或者复杂的结构变异。5名患者的变异也在WES中检测到，但在当时还没有足够的临床或功能证据证明致病。在队列B（panel阴性）中，9名患者有确定的诊断，2名患者有可能的附加诊断（11/15,73%）。大多数（n=10）的变异基因没有被panel包括在内。还有1个变异由于技术问题没有被panel检测到。表1WES或panel未检测到的变异及原因

队列/编号

变异

WES或panel未检出的原因

NM_.1(PUM1):c.CTdenovo

DEE的新基因

NM_.5(NARS2):c.[AG];[GA]

有了更多致病性的证据

Chr5(GRCh37):–invdenovo

WES/CMA检测不到的拷贝数阴性倒位

NM_.2(SYNGAP1):c.85_86delATp.(Met29AlafsTer11)hom

有了更多致病性的证据

ChrX(GRCh37):–dup(mat)

WES/CMA检测不到的复杂倒位重复

NM_.3(STXBP1):c.[_delAGA]denovo

有了更多致病性的证据

NM_.4(FGF12):c.GAdenovo

DEE的新基因

ChrX(GRCh37):–invdenovo

WES/CMA检测不到的拷贝数阴性倒位

NM_.3(STXBP1):c.59_62delAGAAdenovo

基因未检测到（技术错误）

NM_.3(SZT2):c.[delG];[CT]

panel未包含的基因

NM_.3(DEAF1):c.AGdenovo

panel未包含的基因

NM_.3(SLC6A1):c.GAdenovo

panel未包含的基因

NM_.4(UBA5):c.CThom

panel未包含的基因

NM_.4(ATP1A3):c.TGdenovo

panel未包含的基因

NM_.1(ATN1):c.TGdenovo

panel未包含的基因

NM_.3(SETBP1):c._delCCAdenovo

panel未包含的基因

NM_.4(ALG1):c.[CT];[1,+3AG]

panel未包含的基因

B10

NM_.3(ST3GAL5):c.[TG];[TC]

panel未包含的基因

B11

NM_.4(AP4S1):c.-2AGhom

panel未包含的基因

19名新诊断的患者和11名仍旧未诊断的患者之间的人口学和表型特征没有统计学差异。WGS发现结构变异的病例A8这是一个在6月龄出现癫痫性痉挛的女孩，表现为多灶癫痫样活动，智力损害和孤独症。她携带一个X染色体的平衡倒位。WGS精确定位到了断裂点位于chrX:–，在DEE和孤独症相关基因ARHGEF9内。A5这是一个6月龄出现痉挛性癫痫，EEG高度失律的男孩，伴多种其它类型的发作，严重智力损害和运动障碍。既往CMA发现了一个母源的意义未明CNVXq13dup。WGS揭示了一个更复杂的重复-正常-重复重排，其中一个重复区域是倒位的，并且第二个重复的断裂点位于NEXMIF基因，一个已知的DEE基因。A3这是一个4岁男孩，表型为婴儿低肌张力，药物难治性癫痫，严重智力损害，无语言，孤独症，刻板手部动作，没有严重畸形。WGS在核基因和线粒体DNA中都没有发现候选变异。ClinSV发现了一个9Mb的平衡新发倒位，断裂点位于DEE基因MEF2C基因上游16kb处，预测横断了长非编码RNA基因MEF2C-AS1。这个变异可能打乱了相关的拓扑结构域（topologicallyassociateddomain,TAD）。作者通过Hi-C测序证实了这个结构变异导致患者的TAD发生了重排。这种重组TAD意味着MEF2C的一些关键调控元件现在可能位于一个独立于MEF2C基因本身的TAD中，从而影响MEF2C在某些组织中的表达。讨论在这项研究中作者分析了WES或panel阴性的DEE患者的WGS诊断率。在两个队列中的诊断率均有提升，在队列A中达成了8个额外诊断（53%），在队列B中达成了11个额外诊断（73%）。一个重要的信息是，DEE通常是由生殖系细胞突变导致的。在这项研究中达到了63%。42%（8/19）的分子学诊断属于常染色体隐性遗传或X连锁隐性遗传。获得诊断和阴性的病人人口学和表型之间没有统计学差异。DEE是一组病因复杂、死亡率高的疾病。对于潜在遗传原因导致的DEE，确定分子诊断对于指导对患儿进行有针对性的治疗和管理方法以及对家庭进行遗传咨询和支持非常重要。因此了解如何对尽可能多的DEE儿童进行及时的分子诊断十分重要。此研究表明，WGS比WES或panel方法能提高DEE的诊断率，尤其是对新生儿期之后癫痫发作或有复杂神经或多器官表现的病人。未来需要更多研究进行WGS检测，评估嵌合、非编码、线粒体、动态突变和复杂结构变异的致病性，包括同时进行RNA测序以帮助解释可能影响剪接的变体，并评估全基因组甲基化的改变，以最大限度地提高DEE和其它主要由单基因突变导致神经认知疾病的诊断率。这样的研究也将使WGS真正成为一站式诊断检测，并将DEE患者置于获得诊断的最佳位置，为精准治疗做好准备。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇