【昊文章】天昊WGS平台助力客户解析PFIC1疾病未能被WES技术检出的致病突变-- ATP8B1 基因的大片段缺失/重复

发稿时间：2021-09-29来源：天昊生物

下面小编就带大家一起学习一下这篇文章，

看看这次的致病位点如何被WES忽略，却又能被WGS发现。

英文题目：Whole-genome sequencing reveals large ATP8B1 deletion / duplications as "second mutations" missed by exome-based sequencing

中文题目：全基因组测序发现ATP8B1大片段缺失/复制是外显子测序所遗漏的 "第二个致病突变"

发表期刊：《JOURNAL OF MOLECULAR DIAGNOSTICS》

影响因子：5.57

●进行性家族性肝内胆汁淤积症1型（PFIC1）是由ATP8B1的双等位基因突变引起的。

●在一些被临床诊断为FIC1疾病的患者中，最初的基因检测（Sanger测序和panel测序）只发现了一个已证实或预测的ATP8B1的致病变异。 

对临床诊断为FIC1疾病但没有基因诊断的患者（即只检测到一个已知的ATP8B1变异）进行WGS筛查，以探究WGS是否可以 检测到新的ATP8B1变异。

样本收集：回顾了从2004年8月到2019年10月收集的非亲属关系的患者的遗传结果，这些患者有肝内胆汁淤积症，且血清γ-谷氨酰转肽酶活性正常、血清总胆汁酸（TBA）升高。从40名临床诊断为高度疑似ATP8B1疾病的患者中，排除了那些通过Sanger测序（26例）和panel测序(6例)确定为携带ATP8B1的双致病突变的患者。剩下的8名患者中，均只有一个被证实的ATP8B1致病变异，其中7人被临床诊断为PFIC1，第8人被临床诊断为良性复发性肝内胆汁淤积症1型。有4名PFIC1患者有DNA样本，被选择用于WGS检测。

实验方法：WGS（30X）;一代验证；cDNA测序等。上海天昊提供了WGS实验和相关数据分析支持。

◆WGS的遗传发现

在P1、P2和P3中，各发现一个SV（ATP8B1的三个不同重排），包括一个拷贝数缺失和两个拷贝数重复。

1）在P1中，NC_000018.9:g.55396649_55403075之间的测序深度下降，表明有一个6426bp的缺失（图1）。通过Integrative Genomics Viewer对映射的read进行分析，确定断点位于内含子1和内含子2。精确的断点和长度通过Sanger测序确定为NC_000018.9:g.55396652_55403080，长6427 bp（图1）。据预测，这将导致第2外显子的完全丧失。该外显子包含ATP8B1翻译的四个转录本的起始密码子，因此会导致ATP8B1合成的完全丧失（NP_001361314.1）。

2）在P2中，通过Integrative Genomic Viewer查看器确定了一个10,717bp的重复，位于NC_000018.9:g.55335903_55346620，串联在基因的方向上，断点位于内含子15和内含子18（图1）。Sanger测序确定了精确的断点为NC_000018.9:g.55335906_55346620，长度10,715 bp。这导致了16至18号外显子的重复，导致读码框迁移和形成一个提前终止密码子：p. Leu700ValfsTer15（NP_001361314.1）。这可能导致ATP8B1的截短形式蛋白的合成。

3）在P3中，通过Integrative Genomic Viewer查看器确定了一个2303bp的重复，位于NC_000018.9:g.55362031_55364334，串联在基因的方向上，断点位于内含子8和内含子10（图1）。Sanger测序确定了精确的断点为NC_000018.9:g.55362063_55364293，长度2231 bp。这导致了9至10号外显子的重复，导致读码框迁移和形成一个提前终止密码子：p. Gly314-GlufsTer4 (NP_001361314.1)，预测结果导致无义介导的mRNA衰变。这三个CNV在基因组聚集数据库和内部数据库中都不存在。这三个变异的更多信息可以在Clinvar中找到（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar），其登录号为SCV001775481, SCV001775482, 和SCV001775483。4）P4中，没有找到相关结构变异，但是我们重新分析了一个ATP8B1的罕见同义突变（NM_001374385.1:c.1029G>A,P_001361314.1:p.Thr343Thr)。该变异是父系遗传的，涉及第11号外显子的最后一个碱基，在最初的测序中被忽略了。人类拼接搜索器分析预测c.1029G>A破坏了一个供体位点，提示了其致病性。碱基替换和复合杂合状态通过Sanger测序进行了验证。由于P4患者没有肝组织，但是ATP8B1也在血液中表达。通过对血液表达的ATP8B1进行cDNA测序，只检测到了携带已知ATP8B1突变的序列，提示携带c.1029G>A的转录本发生了降解.

图1 Structural variants identified in three patients by whole-genome sequencing (WGS)

WGS使我们能够从遗传学上确认ATP8B1疾病在四名患者中的存在。其中三名患者（P1至P3）的变异在数据库中没有记录，它们位于内含子的深处，并且是大片段的SV（g.55396652_55403080del,g.55335906_55346620dup, and g.55362063_55364293dup），都不在外显子测序所能检测的范围内。WGS还促使人们注意到P4患者中的同义变体 (c.1029G>A, p. Thr343Thr)，这个位点在WES中检测到了，但是被忽略了。

这项研究表明，WGS检测是对疑似ATP8B1疾病的常规遗传学诊断的补充。其结果拓展了ATP8B1疾病中已知的遗传变异范围，并详细说明了ATP8B1的第一个基因组重复与肝内胆汁淤积症有关，它还说明了ATP8B1的一个同义变异的致病性

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