【昊文章】天昊WGS平臺助力客戶解析PFIC1疾病未能被WES技術檢出的致病突變-- ATP8B1 基因的大片段缺失/重復

發稿時間：2021-09-29來源：天昊生物

下面小編就帶大家一起學習一下這篇文章，

看看這次的致病位點如何被WES忽略，卻又能被WGS發現。

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

中文題目：全基因組測序發現ATP8B1大片段缺失/復制是外顯子測序所遺漏的 "第二個致病突變"

發表期刊：《JOURNAL OF MOLECULAR DIAGNOSTICS》

影響因子：5.57

●進行性家族性肝內膽汁淤積癥1型（PFIC1）是由ATP8B1的雙等位基因突變引起的。

●在一些被臨床診斷為FIC1疾病的患者中，最初的基因檢測（Sanger測序和panel測序）只發現了一個已證實或預測的ATP8B1的致病變異。 

對臨床診斷為FIC1疾病但沒有基因診斷的患者（即只檢測到一個已知的ATP8B1變異）進行WGS篩查，以探究WGS是否可以 檢測到新的ATP8B1變異。

樣本收集：回顧了從2004年8月到2019年10月收集的非親屬關系的患者的遺傳結果，這些患者有肝內膽汁淤積癥，且血清γ-谷氨酰轉肽酶活性正常、血清總膽汁酸（TBA）升高。從40名臨床診斷為高度疑似ATP8B1疾病的患者中，排除了那些通過Sanger測序（26例）和panel測序(6例)確定為攜帶ATP8B1的雙致病突變的患者。剩下的8名患者中，均只有一個被證實的ATP8B1致病變異，其中7人被臨床診斷為PFIC1，第8人被臨床診斷為良性復發性肝內膽汁淤積癥1型。有4名PFIC1患者有DNA樣本，被選擇用于WGS檢測。

實驗方法：WGS（30X）;一代驗證；cDNA測序等。上海天昊提供了WGS實驗和相關數據分析支持。

◆WGS的遺傳發現

在P1、P2和P3中，各發現一個SV（ATP8B1的三個不同重排），包括一個拷貝數缺失和兩個拷貝數重復。

1）在P1中，NC_000018.9:g.55396649_55403075之間的測序深度下降，表明有一個6426bp的缺失（圖1）。通過Integrative Genomics Viewer對映射的read進行分析，確定斷點位于內含子1和內含子2。精確的斷點和長度通過Sanger測序確定為NC_000018.9:g.55396652_55403080，長6427 bp（圖1）。據預測，這將導致第2外顯子的完全喪失。該外顯子包含ATP8B1翻譯的四個轉錄本的起始密碼子，因此會導致ATP8B1合成的完全喪失（NP_001361314.1）。

2）在P2中，通過Integrative Genomic Viewer查看器確定了一個10,717bp的重復，位于NC_000018.9:g.55335903_55346620，串聯在基因的方向上，斷點位于內含子15和內含子18（圖1）。Sanger測序確定了精確的斷點為NC_000018.9:g.55335906_55346620，長度10,715 bp。這導致了16至18號外顯子的重復，導致讀碼框遷移和形成一個提前終止密碼子：p. Leu700ValfsTer15（NP_001361314.1）。這可能導致ATP8B1的截短形式蛋白的合成。

3）在P3中，通過Integrative Genomic Viewer查看器確定了一個2303bp的重復，位于NC_000018.9:g.55362031_55364334，串聯在基因的方向上，斷點位于內含子8和內含子10（圖1）。Sanger測序確定了精確的斷點為NC_000018.9:g.55362063_55364293，長度2231 bp。這導致了9至10號外顯子的重復，導致讀碼框遷移和形成一個提前終止密碼子：p. Gly314-GlufsTer4 (NP_001361314.1)，預測結果導致無義介導的mRNA衰變。這三個CNV在基因組聚集數據庫和內部數據庫中都不存在。這三個變異的更多信息可以在Clinvar中找到（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar），其登錄號為SCV001775481, SCV001775482, 和SCV001775483。4）P4中，沒有找到相關結構變異，但是我們重新分析了一個ATP8B1的罕見同義突變（NM_001374385.1:c.1029G>A,P_001361314.1:p.Thr343Thr)。該變異是父系遺傳的，涉及第11號外顯子的最后一個堿基，在最初的測序中被忽略了。人類拼接搜索器分析預測c.1029G>A破壞了一個供體位點，提示了其致病性。堿基替換和復合雜合狀態通過Sanger測序進行了驗證。由于P4患者沒有肝組織，但是ATP8B1也在血液中表達。通過對血液表達的ATP8B1進行cDNA測序，只檢測到了攜帶已知ATP8B1突變的序列，提示攜帶c.1029G>A的轉錄本發生了降解.

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

WGS使我們能夠從遺傳學上確認ATP8B1疾病在四名患者中的存在。其中三名患者（P1至P3）的變異在數據庫中沒有記錄，它們位于內含子的深處，并且是大片段的SV（g.55396652_55403080del,g.55335906_55346620dup, and g.55362063_55364293dup），都不在外顯子測序所能檢測的范圍內。WGS還促使人們注意到P4患者中的同義變體 (c.1029G>A, p. Thr343Thr)，這個位點在WES中檢測到了，但是被忽略了。

這項研究表明，WGS檢測是對疑似ATP8B1疾病的常規遺傳學診斷的補充。其結果拓展了ATP8B1疾病中已知的遺傳變異范圍，并詳細說明了ATP8B1的第一個基因組重復與肝內膽汁淤積癥有關，它還說明了ATP8B1的一個同義變異的致病性

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