近日，在华大基因、费城儿童医院和宾夕法尼亚大学等机构研究人员的紧密合作下，以临床外显子作为诊断工具的最新研究成果发表在Genetics in Medicine期刊上。外显子测序目前已经成为诊断复杂临床表现的罕见遗传病的一个重要工具，与其他技术相比，临床外显子的诊断率可高达25%-30%，其实用性已被各种测试结果所证明。
早在2011年，华大基因与美国费城儿童医院共同宣布建立合作伙伴关系，并在费城儿童医院共建“华大基因-费城儿童医院联合基因组学中心（BGI@CHOP Joint Genome Center）”，联合费城儿童医院病理系开展临床外显子诊断的合作开发，是美国遗传病临床诊断领域最早开发此检测的中心之一。该中心为双方的合作提供了高质量、短周期的极致解决方案，相关项目开展均在CAP/CLIA认证环境下进行。过去几年，通过大规模基因测序和生物信息学分析，结合世界一流的医疗团队和庞大的儿科疾病数据库，双方在罕见和常见儿科疾病致病基因研究方面取得了丰硕成果，为儿科疾病的临床诊断和治疗提供了新思路。截止目前，已处理超过1800例病人及家系成员样本的检测。华大基因高质量的临床级外显子交付，有效促进了费城儿童医院开展儿童疾病的快速诊断，并进一步树立其在全美顶尖儿童医院的领先地位。
费城儿童医院
此次发表的最新研究成果，其研究目的是评估实验室的外显子测序检测已知和新的变异的能力，并确定影响临床外显子测序解读的关键因素。研究者们开发了一个双重验证策略：（1）基于方法学的验证，用HapMap标准样品评估联合实验室外显子测序检测已知变异的能力；（2）基于解读的验证，通过对19例随机选择的已经被其它外部实验室检测过的样品结果进行分析比较，评估联合实验室识别和解释致病变异的能力。研究结果证明作者所开发的方法在SNV和小于10bp的Indel的检测灵敏度、特异性和可重复性大于99%，发现有84%的案例与参考实验室相一致。本文提出了一种新的分子诊断方法并应用于3个案例中，包括2个新的候选基因的发现。
同时研究者们对影响外显子检测解读的关键领域进行了评估，包括全面的表型捕获、临床重叠的评估、父母数据的可用性以及数据库更新的限制等。这些结果可以用于临床及科研中对临床外显子表型驱动解释的改进。
该研究中描述了一种对外显子的验证方法，它不仅是为了建立分析性能标准，而且是为了严格测试作者开展临床外显子的解读过程。首先，研究者们用检测在参考样本中的已知变异来评估测序和信息分析过程的能力。将检测到的变量与标准的高可信度变异集进行比较，从而进行了验证。 然后通过对19例随机选择的先证者进行外显子盲分析和解读策略进行了测试，这些案例之前接受了外部参考实验室的外显子测序诊断，这些报告作为验证参考。因此，为了评估“确定”诊断的一致性，研究者们将联合实验室的数据结果与参考实验室的结果进行了比较，并探究了导致任何不一致的原因。该研究的独特之处是，强调开发一种系统化的端到端外显子分析验证方法，从标本制备到解读。其研究发现阐明了在进行全面和可复制的表型驱动的解读策略时所固有的复杂性。
此次研究进行了严格的检验、鉴定、两步验证方法的分析，通过基因组测序和变异的解释，包括第一步的技术审查，第二步报告的回顾分析。该工作突出临床外显子作为诊断工具的作用，尤其是诊断罕见的和新的遗传性疾病的作用。
该研究的通讯作者Dr. Avni Santani（左三）在2017年ASHG BGI workshop 发表演讲
华大与费城儿童医院建立合作以来，双方联合开展了“千种罕见病合作项目（1000 rare Disease Project）”。截至目前，已累计发表20余篇颇具影响力的合作文章，取得了一系列具有重大意义的科研及临床应用成果，为疾病的临床诊断和个性化治疗奠定坚实的基础。2017年5月华大和费城儿童医院正式签署新一轮合作协议，双方将共同推进儿科疾病领域相关研究，为各国患儿带来更多福音。此外，华大基因-费城儿童医院联合基因组学中心（BGI@CHOP Joint Genome Center）已经成为国内多家医疗机构及科研单位对接费城儿童医院的重要窗口和桥梁。在其积极协助下，深圳国家基因库和北京天坛医院神经外科中心已加入美国儿童脑肿瘤组织联盟（Children's Brain Tumor Tissue Consortium，CBTTC），国家基因库成为该联盟的新卫星成员，而美国费城儿童医院为该联盟的重要领衔成员。
