罕见病日| 关注罕见病基因诊断技术及市场！

2月28日是第14个“国际罕见病日”。罕见病是一类发病率和患病率极低的疾病。据不完全统计，我国罕见病患者超过2000万人，每年新出生罕见病患者达20万。

罕见病包括戈谢病、庞贝病、黏多糖症、结节硬化症等众多的先天性疾病和遗传代谢病。多数罕见病是慢性严重性疾病，通常会危及生命。约有80%的罕见病是由遗传缺陷引起，目前国际上已发现7000多种罕见病，大约占人类疾病种类的10%, 而且50%是儿童。据调查显示，平均一个罕见病诊断的时间需要4年多。

基因检测技术是明确诊断罕见病的重要方法。染色体组、染色体、基因和碱基等不同水平的变异均可致病。经典的基因检测方法，如染色体核型分析、荧光原位杂交（FISH）、微阵列比较基因组杂交（aCGH）、多重连接依赖的探针扩增（MLPA）等。

基因测序是20世纪70年代建立的一项重要技术，最早由Sanger等提出。Sanger测序技术的诞生很好地弥补了经典的细胞遗传学检测方法的不足，目前已有的技术不仅包括Sanger测序技术，还有二代测序、三代测序等新技术的不断加入，为罕见病的诊断提供了非常好的工具。

 为了解决Sanger测序耗时和费用高的问题，逐渐演化出高通量二代测序技术，根据测序目的不同，二代测序技术可分为基因组测序、转录组测序和染色质免疫沉淀-测序（ChIP-seq）。基因组测序又有全基因组测序（WGS）、全外显子组测序（WES）、单细胞基因组测序、扩增子测序等。

与传统基因检测方法相比，基于二代测序方法的诊断试验不受遗传方式的影响，测序结果不仅能够提供给我们致病基因的位置信息，还提供了致病突变的类型等重要信息。近几年来，二代测序技术凭借其精准高效的特点迅速崛起，成为了目前辅助诊断罕见病的重要方法之一。

WGS是利用二代测序技术获得全基因组的序列信息。其对于单碱基变异、剪切位点突变、内含子变异、多拷贝数变异的识别较其他基因测序技术更为有效。WGS的应用范围也会更广，尤其对于可能涉及内含子突变的疾病。

RNA 测序。RNA测序不仅可用于诊断某些致病机理涉及特定RNA的罕见病，还可识别剪切位点变异导至的蛋白质转录水平异常引起的罕见病。

虽然二代测序已经凭借其高效、经济且结果准确性的特性得到广泛的应用，但技术和设备上的要求较高也是其痛点之一。三代测序的出现有望打破该限制。与二代测序不同，三代测序舍弃了容易产生误差的样本扩增步骤，实现了对单个DNA分子的测序，测量结果可即刻导出，将测序时间从几天进一步缩短至几小时甚至几分钟，是比二代测序更加快速、高效的测序方法。

 事实上，并非所有罕见病均可找到明确的致病基因。因此，特征性的生物标记物对部分罕见病的诊断有着重要意义。传统的生物标记物可以是蛋白、脂质、多肽等，其中蛋白质作为人体内重要的功能分子在很多疾病中扮演着重要角色，因此许多经典的蛋白质检测技术也是疾病诊断的重要方法，对发病机制较明确的罕见病的诊断同样适用。

 虽然经典的蛋白质检测技术在临床疾病的诊断中占据重要地位，但对于机制复杂或尚不清楚的罕见病，这些经典的蛋白质检测技术就显得效率不足，难以满足诊断需求。蛋白质组学的发展使得某些常规技术无法检测的微量蛋白可以通过新的方法测得，某些以前诊断困难的罕见病也能够得到诊断，对研究和诊断罕见病意义重大。目前蛋白质组学的检测技术主要以质谱法和基于亲和力的蛋白分析法为基础，已经在部分罕见病的诊断中表现出突出的优势。

代谢组学是系统化地研究生化反应产生的小分子（<1500 Da）代谢产物的一种方法。利用代谢组学的方法可以实时监测细胞通路，反映出细胞、组织甚至器官的代谢状态，代谢产物的研究还能够提示疾病隐藏的生化机制，为一些罕见遗传代谢病的诊断提供新思路。此外，还有用核磁共振光谱来检测代谢产物的方法。无论质谱法还是核磁共振光谱法，在单独用于非靶向性代谢组学时均存在较大的误差，因此在有大量待测代谢物时可能同时采用两种方法更佳。

 从临床需求的角度来看，罕见病遗传病诊断的刚需市场可以分为以下两大块：

参考资料：IVD从业者网、科技导报、生物制品圈等