NEJM：深度测序让致病突变无所遁形

千姿百态

致病突变有时只影响了小部分细胞，在这种情况下，二代基因组测序很容易遗漏这些突变。为此，波士顿儿童医院的研究人员开发了一种实现深度测序的新方法，并在大脑疾病患者中成功鉴定了微小的体细胞突变（受到影响的细胞只占百分之几）。这项研究发表在八月二十一日的《新英格兰医学》杂志上，为鉴定神经和精神类疾病的病因提供了新工具。

“有两种体细胞突变容易被忽视，”领导这项研究的Christopher Walsh博士指出。“一种是局限在特定组织的突变。举例来说，如果突变只存在于大脑，而我们检测的是血液，那就找不到这些致病突变。另一种致病性体细胞突变虽然发生在所有组织中，但是只影响一部分细胞，因此不容易被检测到。”

Walsh和博士后Saumya Jamuar通过“定向高覆盖度测序”技术，为158名脑部疾病的患者鉴定致病突变，这些患者的症状包括癫痫、智力障碍、语言障碍等。

研究人员并没有分析整个基因组或外显子组（所有蛋白编码基因），而是把注意力放在一系列已知或有嫌疑的基因上，并且大大提高了测序的深度。

全基因组或外显子组测序是将DNA分成小片段，然后对各个片段多次读取（一般是三十次）。然而，如果突变只发生在15-20%的细胞中，三十次读取还不足以可靠地捕捉到它们，尤其是当突变只影响一个基因拷贝时。

为此，Walsh、Jamuar等人在测序候选基因时将读取次数增大到200次以上。他们由此为27名患者（17%）确诊了致病突变，其中八个致病突变只发生在一部分血细胞中（嵌合突变）。研究显示，传统Sanger基因组测序和全外显子测序都有所遗漏。

“我们的研究表明，就算只有10%的血细胞发生突变，也能引起严重的脑部疾病，”Walsh说。“将测序局限在一定范围之内，并提高测序覆盖度，可以为我们找到更多的致病突变，帮助人们进一步理解相关疾病。”

Walsh认为，这项研究的结果也对de novo突变引发的疾病有帮助，比如自闭症、癫痫等等。“传统上观点认为，机体内所有细胞的基因都是一样的。致病突变要么是父母遗传下来的，要么来自受孕前的精子和卵子，”Jamuar解释道。“我们的研究转变了这一看法，证明不少大脑疾病的致病突变发生在怀孕之后，这些突变很容易被常规检测忽略。鉴定这些突变不仅能帮助我们尽快确诊，还可以为患者家庭提供更准确的遗传学建议。”