遗传病基因检测-全外显子组检测（WES)
基因，在生物学中，是指携带遗传信息的基本物质单位。自从确定遗传信息的分子载体为核酸后，基因即指能够遗传且具功能性的一段DNA或RNA序列（CDS）。详细来说，基因是DNA或RNA大分子内一段编码基因产品（RNA或蛋白质）的合成的核苷酸序列。基因的结构由增强子、启动子及蛋白编码序列等组成，即基因产品可以是蛋白质（蛋白质编码基因）及RNA，从而控制生物个体的性状（差异）表现。在一个个体当中所有的基因总和叫基因组，在一个物种中所有等位基因的总合叫基因库。
全外显子（WES）是一种针对人类全部基因的全部外显子进行检测的方法。外显子是基因组中能够转录为成熟RNA并表达为蛋白质的部分。全外显子组测序适用于复杂遗传病的诊断，尤其对于那些难以判断遗传因素的临床表型具有遗传异质性的疾病。虽然外显子仅占人类基因组的1-2%，但其中包含了85%的致病变异，因此WES是一种相对简便、快速的诊断方案，广泛应用于临床实践中。
基因检测方法对比
全外显子组检测在遗传疾病诊断中的意义和价值：
定位致病基因：通过全外显子组检测可以发现患者体内的潜在致病基因突变或变异，有助于准确诊断遗传性疾病及其致病机制。
早期预防和干预：全外显子组检测有助于发现患者在生命早期即存在的遗传病风险，为早期预防和干预提供依据，降低疾病的发病风险和严重程度。
家族遗传疾病筛查：对于家族遗传史的患者，全外显子组检测可以有效筛查潜在的致病基因突变，使家族成员了解自己的遗传病风险。
个性化治疗：通过全外显子组检测可以为遗传疾病患者提供个性化的治疗方案，包括药物选择和疾病管理等方面。
全外显子组检测在遗传疾病的诊断、预防和治疗方面具有重要的意义和价值，有助于促进个体健康和家族遗传疾病的管理。
遗传病的分类：
1.单基因遗传病：由染色体上的单个基因突变引起，包括分子病和遗传代谢病。例如血红蛋白病、某些凝血因子缺乏等。根据遗传方式的不同，还可细分为常染色体显性、常染色体隐性、X连锁显性、X连锁隐性和Y连锁遗传性疾病。
2.多基因遗传病：由多对基因控制，受遗传因素和环境因素的双重影响，如高血压、糖尿病等。这类疾病在群体中的发病率较高，但没有明显的系谱特点。
3.染色体病：由染色体结构或数目异常引起，如唐氏综合征、猫叫综合征等。染色体畸变常涉及多个基因，导致多种器官结构和功能异常。
4.线粒体遗传病：由线粒体基因突变导致，呈现母系遗传特点，如某些类型的糖尿病、帕金森病等。
5.体细胞遗传病：由体细胞内遗传物质发生突变引起，不涉及生殖细胞，因此一般不会遗传给后代，如肿瘤等。
6.精神发育障碍：包括自闭症、智力残疾等。
7.遗传性代谢病：如苯丙酮尿症、地中海贫血等。
8.遗传性器官疾病：如多囊肾、遗传性视网膜病变等。
遗传病和表型之间的关系
基因型和表型：
基因型是指个体在某一特定基因座上的等位基因组合，它决定了个体的遗传信息。
表型是指基因型在一定环境下形成的生物体可以观察到的形状、特征或性状。
遗传病：
遗传病是由遗传物质发生改变而引起的疾病，通常由致病基因所控制。
位于同一基因座上的一对等位基因的组合类型即为遗传病的基因型。
遗传变异与表型差异：
遗传变异可以直接影响蛋白质的形态或功能，从而导致表型差异。
然而，遗传变异和表型之间的关系还涉及到环境因素的交互作用。
基因型和表型之间的关系是复杂且多样化的。遗传变异对表型的影响需要综合考虑基因、环境和其他因素。
表型提供
1、表型对临床诊断分析至关重要
表型数据包括定量数据（体重，身高）、定性数据（行为），照片，临床特征描述，病史，体格检查以及生化检查；在罕见病诊断的过程中，还包括患者父母的表型信息
表型提供：优先考虑提供病历（初步诊断疾病）、病程信息，临床描述、其他检测结果（生化、组织、代谢等）。
2、原则上要求录样时表型一次提供完整，如有新表型需要补充或修改：
u收样成功后4日内联系我司运营，一般情况下，该样本如尚未安排一代验证实验，可免费补充或修改表型，不影响出报告周期。
u4日后，该样本如已安排一代验证，则新补充或修改的表型需要再次分析，同时可能也会重新安排不同位点进行一代验证实验，这种情况下不但增加实验成本，同时也可能会影响最终的出报告周期。
全外显子组技术介绍
全外显子组测序（Whole Exome Sequencing， WES），可一次性对人体中的约25000多个蛋白编码基因的外显子区域进行捕获并测序，覆盖合成蛋白质所需要的重要信息，分析基因外显子，找到与表型相关的基因突变，最终进行疾病分子诊断和转化研究的基因组分析方法。
- 可重复分析已发现新报导的致病基因 2.数据可用来分析新基因
全外显子测序技术在遗传病诊断效率上、诊断性价比上、科研研究上、数据重分析上，具有非常显著的优势。第一，有效的提高遗传病诊断率，疾病诊断价值高；第二，诊断周期短，节约成本。在诊断早期直接使用全外测序，医疗费用低，因此卫生经济学价值高；第三，可发现新的致病基因，科研价值高；第四，WES数据重分析 提高疾病诊断率 新致病基因以平均每年200个左右新增，已知基因与表型的关联也在不断更新，因此数据重分析可提高诊断率。
| 变异类型 | SNP/InDel |
|---|---|
| 大小 | <50bp，绝大部分为1bp |
| 类型 | 转换、颠换、短插入、短缺失 |
| 作用方式 | 错义变异、无义变异、移码突变、剪接位点突变 |
| 基因组上的覆盖率 | <1% |
全外显子组产品模式
通过使用全外显子捕获探针（Agilent、IDT）获得基因组的外显子区域，进行高通量测序，对委托人的SNP、InDel两种变异类型进行检测，结合委托人相关的临床信息，遵循ACMG解读指南，发现与临床信息相关的致病性变异，从而进一步指导临床诊断、治疗以及家庭未来生育计划等。
全外显子组测序分析
（先证者模式）
- 仅对先证者进行全外显子组测序
- 通过生物信息学分析、 数据过滤及 Sanger 测序验证，寻找疾病致病基因变异
全外显子组测序分析
（核心家系模式）
- 对先证者及其父母同时进行全外显子组测序
- 通过生物信息学分析、 数据过滤、 家系共分离及Sanger 测序验证，寻找疾病致病基因变异，可显著提高诊断率
全外显子组产品参数
检测方法 | 全外显子组测序 + 生物信息学分析 |
技术参数 | Q20＞90%，Q30＞85%，平均测序深度≥100X |
变异类型 | SNP/InDel，提示WES CNV |
验证方法 | Sanger测序 |
样本要求 | EDTA抗凝血≥2mL；DNA≥3ug（低温保存，冰袋运输）；口腔拭子；干血片≥5个斑（阴干，常温保存） |
项目周期 | 12个工作日（16个自然日） |
全外显子组检测流程
全外显子组遗传分析工具
160余种专业数据库提供支持
专业HGMD数据库
- OMIM
- Genecards
- Malacards
- Pathcards
- Genereviews
- HPO
- Orphanet
- …
专业HGMD数据库
我们使用的遗传分析工具是与美国lifemap公司合作开发的，具有自主知识产权的Novo-TGEX平台
全外显子组数据综合分析解读
全外显子组遗传报告逻辑（检测结果）
1.与患者表型较相符，致病性可能较高的变异
表型符合，致病或可能致病变异，且符合遗传模式
2.与患者表型较(部分)相符，但致病证据不充分，不排除致病可能的变异
表型(部分)符合，隐性遗传的致病或可能致病杂合
变异；表型(部分)相符，临床意义未明的变异
3.可指导临床的次级发现
ACMG推荐的78基因
4.附录
表型部分符合，AR单边或不符合共分离的AD/XL；
表型暂不符合，基因型符合的P/LP/VUS(预测有害)变异
下附：可推荐进行全外显子组遗传检测的临床表型（例举），如需更多，可咨询。
疾病分类 | 常见表型 |
神经系统 | 肌张力低下、行为异常、不自主运动、抽搐、惊厥、肌肉异常、喂养困难等 |
多发畸形 | 特殊面容、头面部发育异常、五官发育畸形、唇腭裂、多指、少指、肘外翻、 先天性心脏病等 |
免疫系统功能异常 | 不明原因反复感染、免疫球蛋白显著降低或无、T/B/NK细胞显著降低或无等 |
内分泌代谢性问题 | 矮小、糖尿病、高胆固醇、低血糖、高血糖、高乳酸血症、甲状腺功能障碍、 肝脏功能异常、串联质谱检测异常、铜蓝蛋白代谢异常等 |
血液问题 | 原因不明的贫血、溶血或高直接胆红素血症、血小板减少、凝血功能异常等 |
消化系统问题 | 进食后呕吐、腹泻、渐进性腹胀，原因不明的肝大和肝功能异常等 |
心肺问题 | 心脏传导问题、呼吸衰竭、心肌病等 |
其他 | 生殖器异常、皮肤异常、视听障碍等 |
类型 | 常见疾病 |
神经系统 | 共济失调、癫痫、痴呆、痉挛性截瘫、肌营养不良、偏头痛、自闭症谱系障碍 |
骨骼 | 成骨不全、软骨发育不良、干骺端发育不良、并指多指畸形 |
皮肤 | 掌跖角化症、鱼鳞病（大疱性表皮松解症）、着色性干皮病、色素失调症、少毛症 |
遗传代谢 | 糖原贮（累）积病（庞贝病（糖原贮积病Ⅱ型））、肝豆状核变性、 溶酶体贮积病（法布里病、戈谢病）、苯丙酮尿症、低磷性佝偻病 |
血液 | 急性淋巴细胞白血病、贫血、血小板减少症、中性白细胞减少症、遗传性血色病、红细胞增多症 |
免疫 | 重症联合免疫缺陷、慢性肉芽肿病、淋巴组织细胞增生症 |
内分泌 | 糖尿病、雄激素不敏感综合征、肾上腺发育不良、肾上腺脑白质营养不良 |
泌尿/肾 | 肾小管发育不全、肾小球病、多囊肾、肾脏低镁血症、假性醛固酮减少症 |
消化 | 胰腺发育不全、肝内胆汁淤积症、胆囊病、家族性肝硬化、炎症性肠病、林奇综合征、腹泻 |
呼吸 | 肺泡微结石症、肺静脉闭塞病、家族性肺纤维化、原发性肺动脉高压 |
眼耳 | 视网膜色素变性、视网膜母细胞瘤、Leber先天性黑朦、先天性青光眼/近视/白内障、 角膜营养不良、小口氏病、非综合征性耳聋、先天性耳闭锁、鳃-耳-肾综合征 |
生长发育异常 | 矮小、侏儒症、特殊面容、生长发育畸形（骨骼、指甲、牙齿等）、 智力障碍（脆性X综合征）、性发育异常（先天性肾上腺皮质增生CAH、精子生成障碍、卵巢发育不良） |
线粒体病（神经科） | MELAS综合征、MERRF综合征（线粒体脑肌病）、Kearns-Sayre综合征、Barth综合征 |