随著(zhe)測序技術(shù)的(de)不斷發展，測序成本在逐漸下降，全外顯子組測序（Whole Exome Sequencing，WES）于 2017 年開(kāi)始被越來越多地(dì)應用(yòng)在科研與臨床場(chǎng)景，在多種遺傳病、癌症以及一些複雜疾病中發揮著(zhe)重要作用(yòng)。
WES 可(kě)以說是目前遺傳病基因檢測市場(chǎng)中最炙手可(kě)熱(rè)的(de)檢測項目之一，短短幾年時間已跻身于各個(gè)行(xíng)業(yè)大(dà)會(huì)，深得臨床青睐。爲加深大(dà)家對 WES 的(de)了解，本期推文(wén)我們将就 WES 的(de)基本知識、檢測意義以及送檢注意事項進行(xíng)介紹→
一、什(shén)麽是外顯子？
外顯子是指基因組中能(néng)夠轉錄出成熟 RNA 的(de)部分(fēn)，是真核生物(wù)基因中的(de)編碼序列。它在剪接後會(huì)被保存下來，并可(kě)在蛋白質生物(wù)合成過程中表達爲蛋白質。内含子是基因中的(de)非編碼 DNA 片段。
遺傳信息的(de)傳遞過程：
▲圖：基因從 DNA 轉錄爲 RNA 前體，通過剪接形成成熟 RNA，成熟 RNA 序列翻譯成氨基酸鏈，以及蛋白質分(fēn)子的(de)翻譯後修飾。
外顯子組是基因組中所有(yǒu)外顯子的(de)集合，人(rén)類擁有(yǒu)約 18 萬個(gè)外顯子，約占人(rén)類基因組的(de) 1%，即約 3000 萬個(gè)堿基對。那它和(hé)基因、基因組之間的(de)區别和(hé)聯系是什(shén)麽？
基因是控制(zhì)生物(wù)性狀的(de)基本遺傳單位，是具有(yǒu)遺傳效應的(de) DNA 功能(néng)片段，其編碼區包含外顯子和(hé)内含子。《人(rén)類基因組計(jì)劃》估計(jì)，人(rén)類擁有(yǒu) 20000~25000 個(gè)蛋白編碼基因。
基因的(de)結構示意圖
基因組是指細胞或生物(wù)體的(de)全套遺傳物(wù)質，或載有(yǒu)遺傳信息的(de)全體核酸。人(rén)類的(de)基因組大(dà)小(xiǎo)約爲 30 億個(gè)堿基對，其中非編碼區域占到(dào)絕大(dà)多數，負責蛋白質編碼的(de) DNA 僅占 1%~2%。
二、全外顯子組測序是什(shén)麽？
全外顯子組測序（WES）是指利用(yòng)序列捕獲技術(shù)對基因組約 25000 多個(gè)基因的(de)外顯子區域捕獲并富集後進行(xíng)高(gāo)通量測序的(de)基因組分(fēn)析方法。值得注意的(de)是，通常我們所說的(de) WES，是指針對蛋白編碼基因的(de)外顯子組，很少(shǎo)涉及非編碼基因。
人(rén)類外顯子組區域僅占全基因組序列的(de) 1% 左右，卻包含了 85% 的(de)已知緻病突變。對外顯子區域的(de)全面分(fēn)析有(yǒu)助于檢出和(hé)疾病相(xiàng)關的(de)編碼區突變，從而研究 DNA 變異對正常生理(lǐ)機制(zhì)與疾病發病機制(zhì)的(de)影響。
WES 是比全基因組測序更爲經濟高(gāo)效，比基因 panel 分(fēn)析的(de)基因更全面、發現緻病性基因變異機率更高(gāo)的(de)測序方法，憑借其有(yǒu)全面性、有(yǒu)效性、極高(gāo)性價比等優勢，被廣泛應用(yòng)于遺傳異質性疾病、非典型臨床表型疾病、罕見病等。
大(dà)多數單基因遺傳病會(huì)緻死、緻畸或緻殘，僅 5% 有(yǒu)效的(de)治療藥物(wù)，且治療費用(yòng)昂貴。單基因遺傳病涉及多個(gè)學科，臨床症狀複雜，診斷較爲困難，傳統檢測技術(shù)存在漏診、誤診的(de)風險，可(kě)能(néng)導緻患者錯過最佳治療時機。
近年來，越來越多的(de)文(wén)獻表明(míng) WES 顯著提高(gāo)了單基因遺傳病的(de)臨床診斷率。對于表現出異質性的(de)疾病，或者患者表現出多個(gè)系統受累的(de)複雜疾病症狀時，尤爲适用(yòng) WES。
三、WES 檢測的(de)臨床意義
（1）輔助診斷
對疑似或臨床辨識度低、遺傳異質性高(gāo)的(de)單基因遺傳病患者進行(xíng)檢測，尋找緻病基因突變，可(kě)有(yǒu)效地(dì)提高(gāo)遺傳病的(de)診斷率；
（2）鑒别診斷
對臨床表型複雜、存在多種診斷可(kě)能(néng)的(de)單基因遺傳病患者進行(xíng)檢測，可(kě)确定具體的(de)疾病類型；
（3）生育指導
根據緻病基因的(de)遺傳特點，進行(xíng)合理(lǐ)的(de)生育指導還可(kě)明(míng)确單基因隐性遺傳病的(de)攜帶者狀态；
（4）治療指導
可(kě)根據基因分(fēn)型結果進行(xíng)精準的(de)個(gè)體化治療，指導後期治療和(hé)預後；
（5）風險篩查
患者家系成員的(de)患病風險檢測，發現潛在緻病人(rén)群。
四、送檢時，如(rú)何提供臨床表型？
送檢 WES，臨床表型的(de)提供對臨床診斷分(fēn)析至關重要，原則上(shàng)要求表型一次性提供完整。一些特征性的(de)表型會(huì)對某些單基因遺傳病的(de)診斷起到(dào)關鍵提示作用(yòng)，有(yǒu)助于數據分(fēn)析人(rén)員重點關注特定基因的(de)緻病性變異。
臨床表型數據通常包括定量數據（身高(gāo)、體重、年齡等），定性數據（行(xíng)爲），照(zhào)片，臨床特征描述，病史，體格檢查以及生化檢查；
在罕見病診斷的(de)過程中，還包括患者父母的(de)表型信息表型提供：優先考慮提供病曆（初步診斷疾病），病程信息，臨床描述及其他(tā)檢測結果（生化、組織、代謝等）。
（1）提供臨床表型時，要注意表型提供的(de)關鍵性、決定性。
當懷疑某種疾病時，應注意提供其具有(yǒu)決定性意義的(de)特征表型，例如(rú) Joubert 綜合征，其頭顱 MRI 檢測結果才是最重要的(de)臨床表型；
如(rú)果未提供該表型，則有(yǒu)可(kě)能(néng)會(huì)導緻在數據分(fēn)析時對疾病的(de)把握方向出現偏差，緻使分(fēn)析效果事倍功半。
（2）提供臨床表型時，要注意是否具體化，最好指向單一因素，避免模糊概念。
例如(rú)發育遲緩，該表型粗略分(fēn)類就可(kě)以分(fēn)爲全面發育遲緩、運動發育遲緩、語言發育遲緩等，範圍涉及到(dào)運動系統、神經系統等多系統因素，如(rú)果送檢 WES 隻提供一個(gè)發育遲緩表型，則不利于對目标疾病和(hé)特定基因進行(xíng)重點分(fēn)析。
因此提供該表型時，較好的(de)方法是提供到(dào)底是何種發育遲緩，包括粗大(dà)動作和(hé)精細動作發育情況，适應能(néng)力、語言和(hé)社交行(xíng)爲能(néng)力發展情況等。
可(kě)推薦進行(xíng) WES 遺傳病檢測的(de)常見臨床表型：
美(měi)格醫學全外顯子組測序：
美(měi)格醫學全外顯子組測序通過使用(yòng)全外顯子捕獲探針獲得基因組的(de)外顯子區域，對患者的(de) SNP、InDel 兩種變異類型進行(xíng)高(gāo)通量測序，結合患者臨床信息，遵循 ACMG 解讀(dú)指南，發現與臨床信息相(xiàng)關的(de)緻病性變異，從而進一步指導臨床診斷、治療以及家庭未來生育計(jì)劃等。
推薦送檢樣本類型：外周血≥2ml；檢測周期：15 個(gè)工(gōng)作日。
