一个不同寻常的基因测序结果误判，暴露国内目前最为空白的临床科室

一个国内六个月的宝宝，出现不明原因的中性粒细胞减少，减少程度并不严重，也没有出现反复或严重的感染，且没有其他症状或检查异常。当地医生做了详细的检查，包括“全外显子测序”，结果显示患者有一个CASP10的基因变异，这个孩子的CASP10有4个外显子全部丢失，预计所产生的蛋白质会没有功能。基因检测报告截图见下图：

已知CASP10变异可以导至一种叫做“自身免疫性淋巴细胞增生综合征”（autoimmune lymphoproliferative syndrome, ALPS）的疾病，该病属于常染色体显性遗传病，机制是淋巴细胞凋亡受阻，导至异常的淋巴细胞增生，从而导至自身免疫和淋巴增生表现，包括中性粒细胞减少等。而已知CASP10是促进细胞凋亡的基因，CASP10的致病变异可以让细胞凋亡过程受阻，导至ALPS这个疾病，而且还是常染色体显性遗传（即一个致病变异即可发病）。而这个孩子的CASP10基因4个外显子全部丢失，预计基因功能会完全丧失，诊断ALPS似乎是顺理成章的事情。这也是基因检测报告的意见（“致病性变异”），国内的大医院医生也是这样认为。

但是，这里却有两点不对劲。一方面，文献搜索CASP10这四个外显子缺失，发现日本报道了一个家庭，父亲和两个孩子三口都有这四个外显子缺失，却没有一人患上ALPS，而只有一个孩子得了关节炎（PMID: 21382177）；另一方面，孩子的αβ double negative T cells是正常的，提示至少现在没有发病。

为什么日本一家三口的CASP10丢失了4个外显子却没有发病，于是我专门去查了一下CASP10这个基因。国际上的遗传学大佬们搞了一个叫 gnomAD（The Genome Aggregation Database）的数据库，里面集合了20万人的基因组数据信息，并且根据这些信息做了很多有意义的分析。在gnomAD数据库上，发现CASP10这个基因，人群中有较高比例的人有着预测可以导至功能完全丧失（移码变异frameshift mutation，变异结果是终止密码子nonsense mutaion，外显子和内含子相连的剪切位点的变异splice site mutation，或者这种大片段的外显子丢失）的变异，远远高于ALPS这个罕见病的发病率。同时CASP10这个基因的pLI (probability of being loss-of-function intolerant) 评分是0。意思是说，一个人有两条染色体，每条常染色体上有分别来自父母的一套相同的基因，这上面如果某个基因即使完全失去功能，只要另外一个没问题，对个体健康就不会有影响。也就是说CASP10这个基因，人群中本来就有不少人（两个基因之一）是完全没有功能的，而这些人完全健康。

所以问题来了， CASP10的致病变异是怎么导至ALPS，为啥这个病还是常染色体显性遗传病？继续深入的查了一下文献，原来CASP10的致病变异导至ALPS的机制是dominant negative effect（“显性负效应”），而不是haploinsufficiency（“单倍不足”）。Haploinsufficiency的意思是说，当一个人的来自两个染色体的两个相同基因中，如果有一个功能完全丧失的话，只有另外一个是不够用的，会导至疾病（“haplo”是single的意思，insufficiency是不足的意思。Haploinsufficiency字面上的理解是一个不够用，要两个才行）。那么上面通过人群基因数据的推导也显示，CASP10致病基因导至ALPS并非这种情况。Dominant negative effect是指该基因某个重要功能位点发生变异（一般是错义变异missense mutation），导至基因产物虽然可以翻译出蛋白质，但是该蛋白由于特定关键功能的异常，干扰了（另外一个染色体上）正常基因表达的正常蛋白的功能。比如CASP10的某致病变异所表达的结构异常的Caspase 10，可以和其下游分子结合但是不发生功能，这种结合状态却能显著干扰（另外一条染色体上表达的）正常的Caspase 10的功能，从而导至ALPS。

也就是说，CASP10这个基因，如果其中一条染色体上该基因的功能完全丧失，是不会导至疾病的；而反而是如果其中一条染色体上该基因的功能部分丧失，而且丧失的是某一特定的关键功能，则会导至疾病。有人也许会好奇，如果CASP10基因两个染色体上的功能都全部丧失会怎么样？虽然目前并没有这样的病例报道，但考虑该基因对关键生理过程的重要调节意义，我猜测生命会无法存活，直接在胚胎阶段就通过自然流产流掉了吧。

总而言之，该患儿的基因检测结果，不支持其有可导至ALPS的致病基因变异，也非导至患儿中性粒细胞减少的原因。基因检测报告上的判读是错误的，该错误来源于对CASP10基因导至ALPS机制的不理解。

随着二代测序技术的普及，我国越来越多的患者有机会做上全外显子层面的基因检测。然而这些检查我国医院一般都是送到商业公司检测，而这些公司的水准参差不齐，有时会有错误判读的情况。而我国开检查的临床医生又普遍缺乏遗传诊断的训练，又没有“医学遗传科”这样一个专门的科室。以至于我个人就见到了不少患者的基因检测被错误解读的情况，其中甚至不少是知名三甲医院的医生犯了的基础知识性错误（相比而言，这个病例里犯的其实算是比较“高级”的错误....）。总之，我个人认为这是一个国家层面临床领域的空白，希望卫生部门能够意识到这一脱节。