全基因组与外显子组测序的应用评估

随着新一代测序技术的不断成熟完善,人类基因组和外显子组测序得到了迅猛发展。测序技术的高通量性致使测序价格越来越低廉,使全基因组和外显子组测序真正用于临床诊断成为现实。作为医学预测和个体化医疗的重要工具之一,全基因组和外显子组测序应用范围广泛,该文针对其在遗传性疾病基因变异中的诊断进行讨论,同时为临床医生如何申请测序,测序报告解释,以及如何与患者沟通检测结果提供了新视角。     

下一代测序技术的临床应用规范化问题——参考美国医学遗传学与基因组学会行业标准

下一代测序(next generation sequencing,NGS)技术已经在临床实验室中得到应用.该技术的发展以及检测规模和应用范围的扩大,使基因检测成本大大降低.NGS技术在临床上的应用在不断地扩大,如疾病靶向基因组套检测、个体外显子组或全基因组分析等.同时,NGS技术也进一步改善了治疗决策和对某疾病高危人群的预测.然而,NGS技术的发展也充满了挑战性,包括测序平台和技术更新带来的选择困惑、测序结果的临床验证的不一致性问题等.为了帮助临床实验室更好地了解NGS技术、解决临床验证和正确选择NGS测序平台和方法,以及持续监控NGS并保证高质量的测序结果及其临床解释,本文结合美国医学遗传学和基因组学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)关于NGS技术在临床上的应用的专业标准和指南进行归纳和讨论,供我国分子诊断工作者制定国内行业标准时参考.     

基因测序技术及其在肺癌中的应用

基因测序技术是描绘基因组特征的有力工具,可有效检测出导致肿瘤发生、发展的基因突变,在肿瘤发病机制研究、药物治疗靶点筛查、临床诊疗及疾病预防等方面发挥重要作用。肺癌是一种发病率和死亡率极高、预后极差的恶性肿瘤,目前临床存在早期诊断困难、治疗效果不佳等问题。随着新一代基因测序技术的发展,测序时间缩短、费用降低,基因测序技术已成为研究肿瘤致病基因的重要方法。利用基因测序技术筛选肺癌的致病基因,研究肺癌的发病机制,进而指导肺癌的诊疗,可有望改进肺癌的诊疗现状。近年来,关于肺癌基因组测序方面的研究取得了巨大进展,本文就基因测序技术及其在肺癌中的应用作一综述。     

下一代测序技术在分子诊断中的应用

DNA测序是破译人类疾病的一种强大技术,尤其在癌症方面。飞速发展的下一代测序（next—generation sequencing,NGS）极大降低了测序成本,并且实现了高通量,这使我们可以获得整个基因组的序列,以及那些临床上确诊病人的全部基因组信息。然而下一代测序技术带来诸多益处的同时也带来了挑战,那就是怎样使这个技术在临床诊断中成为常规手段。本文就目前NGS的几大技术平台原理,在临床诊断中的应用,以及目前面临的挑战等进行综述。     

第二代测序技术及其在急性髓系白血病和骨髓增生异常综合征中的运用

第2代测序技术（next-generation sequencing,NGS）悄然取代经典的Sanger测序技术,成为科研人员发掘人类肿瘤疾病遗传学秘密的最实用、最可靠的方法。随着技术的不断更新及完善,进行全基因组测序不再遥不可及。近年来,部分科学家将此项技术运用于血液系统恶性肿瘤的研究,积极推动急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征的全基因组测序的进程,期待从源头上找出部分血液系统恶性肿瘤的致病机理。本文就第2代测序技术及全基因组测序、外显子基因组测序和转录基因组测序在急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征两种疾病中的运用进行综述。     

第二代测序技术及其在急性髓系白血病和骨髓增生异常综合征中的运用

第2代测序技术(next-generation sequencing,NGS)悄然取代经典的Sanger测序技术,成为科研人员发掘人类肿瘤疾病遗传学秘密的最实用、最可靠的方法.随着技术的不断更新及完善,进行全基因组测序不再遥不可及.近年来,部分科学家将此项技术运用于血液系统恶性肿瘤的研究,积极推动急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征的全基因组测序的进程,期待从源头上找出部分血液系统恶性肿瘤的致病机理.本文就第2代测序技术及全基因组测序、外显子基因组测序和转录基因组测序在急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征两种疾病中的运用进行综述.     

第二代测序技术在肿瘤诊疗中的应用及其价值与风险

测序技术从第1代发展至今的第4代,读长从长到短,又再由短至长。每一次技术进步都有力地促进了生命科学和临床医学研究的发展。其中高通量测序又称下一代测序(next generation sequencing,NGS)技术即二代测序技术因其通量大、精确度高且信息量丰富,不同的测序平台在通量、读长、准确度、速度和成本方面各具优势,在基因组从头测序、重测序、转录组及表观遗传学研究中发挥了重要作用。近年来,NGS的数据产出一直呈现出指数增长的趋势,并逐渐应用于个性化医疗和遗传诊断等临床服务。NGS在临床肿瘤的研究与检测中也显示出巨大的市场价值,但是在此背后却同时存在着一定程度的风险,不得不引起我们的重视和警惕。     

目标基因捕获测序技术检测1例肥厚型心肌病致病基因突变

目的通过靶向捕获高通量测序技术初步筛查肥厚型心肌病(HCM)致病基因突变。方法收集1例HCM患者临床信息和外周血,并提取基因组DNA,制备DNA全基因组文库。挑选导致HCM的8个候选基因,用GenCap基因序列捕获技术靶向富集该患者外周血DNA候选基因并行高通量测序。通过生物信息学分析筛选致病突变。用Sanger测序来验证相应致病基因突变位点。结果目标基因靶向捕获测序结果经与公共数据库和内部健康人测序数据库对比,发现致病基因突变位点MYBPC3 D770N,该致病基因突变与Sanger测序结果一致。结论用目标基因靶向捕获测序技术可实现对HCM致病基因突变的初步筛查,对HCM的临床基因诊断具有潜在的应用价值。     

高通量测序在临床分子诊断中的应用与展望

高通量测序又称下一代测序(NGS),是一种新型的遗传学筛查和诊断技术,它的不断革新加速了人们对遗传学标志物及疾病分子机制的认识,特别是针对复杂遗传性疾病。NGS技术的出现促使临床基因诊断逐渐从单基因时代跨越到多基因时代。随着靶向基因组测序、全外显子组测序以及全基因组测序项目在临床中的广泛应用,医务工作者将逐渐改变对复杂遗传性疾病的管理策略,最终将依据遗传学检测结果对每一位患者进行2次分类并给予精准治疗。另外,生物信息学分析方法的不断更新和便捷的数据分析软件包也使NGS在临床诊断中的应用更加广泛。文章中主要论述了现有NGS的主流平台、现阶段NGS在临床分子诊断中的主要应用策略以及应用NGS检测序列变异的数据分析方法。     

宏基因组测序在腹泻暴发调查中的应用

  目的  评价宏基因组测序技术在腹泻暴发中的潜在应用价值。  方法  收集2017年报告的2例聚集性腹泻暴发事件的样品,针对样品进行多重荧光PCR检测;同时,应用宏基因组测序技术对样品进行测序,基于测序数据分析暴发事件的病原体。  结果  案例1采用多重荧光PCR检测,仅检测到副溶血弧菌;而采用宏基因组测序技术除检测到副溶血弧菌外,还检测到更高丰度的沙门菌。案例2采用多重荧光PCR未检测到病原体的样品,采用宏基因组测序技术检测到了志贺菌。  结论  宏基因组测序不需先验知识进行预判,可以避免引入误判,更有利于发现混合感染,而且在保证足够测序深度的情况下,可以获得比荧光PCR法更高的检测灵敏度。     

病原宏基因组测序技术及其在临床感染辅助诊断中的应用研究

近年来,病原宏基因组二代测序（metagenomic next-generation sequencing,mNGS）技术在临床感染领域的应用越来越广泛。在临床需求的推动下,mNGS技术也在不断地优化和发展。从手工操作到自动化流程,从单纯定性检测到定量监控,从感染鉴别到“感染+肿瘤”多维诊断都取得了一定的研究成果。当然,该技术在临床应用中还存在一定的局限性,如目前国内mNGS检测相关试剂众多,但尚未建立系统完整的质量管理控制和评价体系,尚需进一步研究。该文就近年来病原宏基因组测序技术的发展、应用以及mNGS检测的标准化和规范化流程进行了总结,以期为病原mNGS测序更好地辅助临床感染诊断提供参考。     

单细胞测序技术及其在肿瘤研究和临床诊断中的应用

肿瘤组织的异质性是肿瘤的一个重要特征.肿瘤细胞均一性的缺乏使得肿瘤靶向治疗的难度加大.因此,鉴别肿瘤细胞的异质性是一个重要工作.单细胞测序技术(single-cell sequencing,SCS)是通过下一代测序手段观察单个细胞的基因组序列信息,从而获得细胞间遗传物质和蛋白质信息的差异,因此能够更好地理解单个细胞在其微环境中的功能.通过对单个肿瘤细胞全基因组、转录组以及细胞表观遗传基因进行测序,瘤内异质性的复杂机制可被揭示,从而改善肿瘤诊断、转归预测和治疗效果的监测.本文对单细胞测序技术的发展、检测原理和检测流程、存在的问题及其在肿瘤研究中的应用以及该技术在临床上的潜在价值进行了概述.     

下一代测序技术在遗传病临床检测中的应用

DNA测序技术已广泛应用于生物学研究,很多生物学问题也都可以借助测序技术予以解决.过去10年(2005-2015年),下一代测序技术(next generation sequencing,NGS)逐步从新技术成长为主流的测序技术,并逐渐走进临床诊断领域.NGS以其简单、快速、高分辨率、高通量的特点,在传染性疾病防控、肿瘤的早诊早治、遗传病的早期筛查和诊断、无创产前筛查、胚胎植入前诊断和筛查等领域发挥越来愈大的作用,已成为目前临床领域最具有应用前景的技术之一.同时下一代测序技术领域仍在快速发展,新的测序技术及数据分析技术还在不断涌现,序列数据库和测序数据快速增加.下一代测序技术也有助于以更低廉的价格,更全面、更深入地来分析基因组、转录组及蛋白质相互作用组的各项数据.可以预见,各种测序将成为一项广泛使用的常规实验手段,有望给生物医学研究领域和医学临床诊断带来革命性的变革.本文主要针对下一代测序技术在无创产前诊断、遗传病检测、胚胎植人前诊断和筛查中的临床应用进行介绍和评述.     

全基因组外显子测序技术在2型糖尿病中的应用

全基因组外显子测序技术是指利用目标序列捕获技术将基因组的全部外显子区域DNA捕获后进行高通量测序的基因组分析方法,对发现疾病相关的低频和罕见突变有较高的灵敏性。而2型糖尿病是以进行性的胰岛β细胞功能障碍和胰岛素抵抗为特征,遗传和环境共同作用所致的疾病,其中遗传因素在2型糖尿病发病中起重要作用。本文就全基因组外显子测序技术在2型糖尿病的遗传易感基因及其编码变异筛选中的应用做一综述。     

新一代测序技术在遗传性血小板病基因诊断中的应用

遗传性血小板病是一组表现为血小板数量和功能异常,并可累及血液以外系统的异质性遗传病。遗传性血小板病的临床异质性以及广泛分布的致病基因对其诊断与治疗造成巨大挑战。目前临床上获得明确分子诊断的遗传性血小板病患者只占小部分,并且在已知致病基因以外仍然存在有大量未知遗传变异。新一代测序技术的普及推动了个体化基因检测的发展。很多研究者已经运用全基因组测序、全外显子组测序和靶向基因测序等手段在血栓与止血领域取得了不少新进展。临床上新一代测序的开展不仅促进了遗传性血小板病的个体化基因诊断,而且为未来的精准化基因治疗奠定了基础。本文就用新一代测序技术诊断血小板相关疾病取得的新进展作一综述。     

罕见病诊治思考与展望

近年来,随着医学技术的高速发展,罕见病的诊治取得了巨大进步,高通量测序技术在罕见病临床诊断中发挥了重要作用.通过基因诊断,临床医生对罕见病的基因突变谱系、临床表型等都有了新的认识,可采取有针对性的治疗和预后管理.文章结合"基因组技术与罕见病诊治"专题中的多篇报道,从罕见病表型分析、检测技术的合理应用、遗传检测结果及其临...     

外显子测序技术在疾病研究中的应用

新一代测序技术的发展为疾病研究带来了新的机遇.在现阶段,外显子测序与全基因组测序相比,不仅费用更低,数据的阐释也更为简单.通过对疾病样本进行外显子组捕获测序,不仅能快速发现罕见遗传疾病的致病基因,也能用于研究多基因引起的常见疾病,如癌症、糖尿病、高血压等,来揭示这些疾病的遗传致病机理.外显子测序技术是当前的热点技术,极...     

二代测序技术在儿童T淋巴母细胞淋巴瘤全外显子测序中的应用

目的 建立从石蜡包埋的儿童T淋巴母细胞淋巴瘤（T-LBL）病理组织中提取基因组DNA,采用二代测序技术行全外显子测序检测的方法并分析其可行性。 方法 从10例儿童T-LBL石蜡包埋组织中提取基因组DNA,PCR反应扩增后采用二代测序技术行全外显子测序检测并确定致病位点,所获得的致病突变采用Sanger测序法测序确认,比较两种方法的一致性。 结果 10例石蜡包埋T-LBL组织标本中均成功提取到基因组DNA,采用二代测序技术开展全外显子测序测序均检测到致病突变;二代测序检测结果经Sanger测序法验证,证实致病突变确实存在,且与Sanger测序结果一致。 结论 基于二代测序技术的全外显子测序测序可用于检测石蜡包埋的儿童T-LBL病理标本的致病突变。       

TCIRG1基因突变致婴儿恶性型骨硬化症的临床表现及家系分析

目的 探讨1例骨硬化症患儿的临床特点及遗传学病因,提高临床医师对遗传性恶性骨硬化症的认识.方法 收集患儿及父母的外周血标本进行生化指标检测及基因组DNA抽提;应用全外显子组高通量测序技术进行基因检测,Sanger测序进一步验证突变位点,并对数据进行分析;结合患儿病史及体征,分析其临床病理参数.结果 全外显子组测序结合S...     

高通量测序在中草药研究中的应用

高通量测序技术,也被称为“下一代”测序技术,它能够一次对几十万到数百万条分子同时进行测序,是对传统测序的一次革命性改变,具有里程碑式的意义［1］。高通量测序经过数年的发展,已经成为一项较为成熟的研究手段,在转录组测序,基因甲基化,宏基因测序,基因组拼接,micro‐RNA 测序等方面极大地促进了中草药基因的研究发展,对传统中草药进行高通量测序研究,可以从整体水平上了解目标物种的功能基因概况,明确活性成分的代谢通路,为中草药研究奠定分子生物学基础,为传统中草药理论提供现代生物学阐释。本文对高通量测序技术在中草药研究中的应用综述如下。