淺談|現階段遺傳病檢測Panel、WES、CNV-Seq和WGS如何選擇？

可以以某類系統疾病的輔助診斷為重點設計基因，一般包括數十（也可以單個基因或數個基因的超高深度測序）至數千個基因（如臨床外顯子組測序），如邁基諾心血管panel，一次檢測一千多個基因，同時包括藥物基因組學相關用藥位點；

也可以以遺傳篩查為重點設計基因，一般包括數個到數百個基因，如諾常安?優生優育二十一項基因檢測，一次檢測十九項單基因病+兩項營養補充指導（VD+葉酸）。

Panel檢測適用情況

疾病特異性強，表型特異性較高，屬于某一系統類疾病（如癲癇、周圍神經病、遺傳性聽力損傷……），優先選擇疾病panel。

Panel優勢

1、小而精、聚焦性強、設計靈活：一個檢測panel可以小至僅包含一個基因，也可以包含某一類疾病或某一系統疾病的所有相關基因；檢測范圍可以根據實際需要靈活掌握，如覆蓋所有基因的外顯子區域、或者已報道的位于非編碼區的致病位點，甚至是基因全長。

2、測序深度深，更有利于低頻突變的檢出：考慮到測序成本，相同投入下，相較于WES或WGS，panel可以進行高深度測序。

3、較高的陽性檢出率（這與臨床送檢策略有關），當臨床表型較為典型或臨床指向性較為明確時，panel的陽性率顯著高于WES和WGS的檢測。

Panel不足

1、臨床表型指征性較差時，不適宜選擇Panel檢測

2、當患者有兩種或兩種以上核心表型的時候，往往是復雜遺傳病的典型代表，增加了Panel錯選的機會，所以復雜疾病不適宜選擇Panel檢測

全外顯子組測序(WES)捕獲所有外顯子區域，約占整個基因組1-2％，將這些DNA序列進行高通量測序。

以上文為例，對于神經系統疾病患者當遺傳疾病表型被正確識別、確認時，WES可以輔助40%的患者得到確診。

WES檢測適用情況

疾病具有高度遺傳異質性，表型特異性低，表型復雜，涉及多個系統，無法預料是否會出現新的表型，建議直接進行WES檢測。

WES優勢

1、人類疾病約85%的基因突變位于外顯子區，WES技術可以很好地幫助研究者挖掘和探索新基因或致病基因

2、WES對于具有血緣關系或者具有嚴重癥狀的患者，以及具有多個癥狀的患者來說WES具有更高的診斷率

3、WES包含了＞85%的致病突變（包括非編碼區突變），在各類數據庫或文獻中有更多的注釋，便于臨床醫生的解讀。

4、WES可以檢測到編碼區的VUS變異，用于人類基因組外顯子研究非常重要

WES不足

1、目前已知的與人類疾病相關的致病突變有約10%是在非編碼區，如果只檢測外顯子區，可能會遺漏這部分信息。

2、特殊基因組區域難以捕獲（高GC含量、重復序列、假基因）

3、特殊變異類型難以識別（復雜拷貝數變異、結構異常）

邁基諾DiaWES?加強版全外，全面檢測編碼區和已報道的非編碼區變異，利用BaitDesigner?智能化探針設計系統，更精準更全面的捕獲特殊基因組區域，更準確的分析CNV和SV。

CNV-Seq采用NGS技術對樣本DNA進行低深度全基因組測序，將測序結果與人類參考基因組堿基序列進行比對，通過生物信息分析以發現受檢樣本存在的CNVs。CNV-Seq技術可應用于外周血、流產物以及產前樣本分析，可作為一線產前診斷方法應用于臨床，適用人群包括高齡孕婦、產前篩查高風險和超聲異常胎兒等。

CNV-Seq優勢

1、具有全基因組均勻覆蓋的優點，可檢測大于100Kb的CNV

2、高通量，一次上機可檢測超過幾十份標本

3、操作簡單，配合自動化儀器，可以流程化操作

4、CNV-Seq平臺兼容性好

CNV-Seq不足

1、無法檢測異倍體，需補充STR檢測

2、無法檢測雜合性缺失

3、無法檢測單基因病

全基因組測序(WGS）將整個基因組序列打斷，無需進行基因捕獲，直接建庫上機測序。

WGS檢測適用情況

其他測序方案陰性或者表型比較復雜或重癥狀態，WGS是可以考慮優先選擇的方案，WGS為尋找外顯子以外的區域，以及特殊變異形式（如密碼子串聯重復、染色體結構異常等）等致病變異具有重要價值。

WGS優勢

1、WGS檢測范圍全面，不用捕獲，對整個基因組進行檢測。

2、WGS不僅可以檢測編碼區，還可以檢測非編碼區以及調控區。

3、可檢出SV（含平衡易位、倒位）。

WGS不足

1、涉及高度重復或同源的基因組區域的檢測及分析可能不準確。

2、找到新的變異對于臨床醫生而言，功能不確定需要進行驗證，對臨床醫生解讀造成一定的困難。

3、人類基因組參考序列僅來源于有限個體，部分基因組區域還存在參考序列的誤差和空白間隙，變異識別可能出現假陽性和假陰性。

4、GC占比高區域的覆蓋可能不完全。

5、深度低（30X），突變分析準確度低，容易導致大量假陽性突變，驗證困難。