RNA测序（RNA-seq）能够从整体水平研究基因功能及其基因结构，揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理，在基础研究、临床诊断和药物研发等领域都有广泛的应用。近日，贝勒医学院研究人员在美国人类遗传学年会（ASHG）上，报告了RNA-seq最新研究成果：RNA-seq可提高外显子和基因组测序对遗传疾病检测的诊断率！
贝勒医学院临床实验室助理主任David Murdock在报告中表示：“尽管外显子和基因组测序能够成功揭示遗传性疾病背后的分子机理，但实验报告诊断率仅为25%-50%，大多数病例尚未解决。”因此，Murdock和他的团队想要探索RNA-seq是否有助于解决一些最初诊断呈现阴性的病例，以提高诊断率。
首先，Murdock团队分析了对照组中已知基因的表达水平，已确定这些基因在血液和成纤维细胞中的高表达与否。随后，他们通过靶向RNA-seq分析了66个病例，针对性分析了先前未确定的165种变异基因，结果显示，其中约60%的突变会影响剪辑拼接，包括内含子和深内含子；24%为无义突变；10%是错义突变；而剩下6%是类似于同义突变的类型。
研究人员表示，排除致病性基因变异很重要，具体来说，通过RNA-seq能够排除42%的已被确定的突变体，其中包括90%的内含子和深内含子突变体，它们对于碱基剪接没有影响。同时，RNA-seq还能发现影响剪接的同义突变。RNA-seq可以成为寻找致病性基因突变的重要辅助工具。
该研究中，RNA-seq应用最多的病例是神经系统性疾病，总共为8例。研究结果显示，虽然没有进行组织样本分析，但RNA-seq仍可以提供可靠的检测信息。
报告中，Murdock分享了一个病例：一个3岁的小女孩，患有发育迟缓、畸形和心脏缺陷，其表型类似于Kabuki 综合征。在进入未确诊疾病网络（Undiagnosed Diseases Network）之前，其临床三重外显子组测序结果为阴性。在注册检测后，研究人员首先分析了该患者此前的测序数据，并确定一个新的深层内含子变体。尽管计算机模拟技术预测该变异会对剪接产生一定影响，但并没有确凿的证据可以证明该变异体会产生不为人知的其它影响。同时，他们还发现该变体也存在于与Kabuki综合征有关的一个基因中。借助RNA-seq，研究人员发现该突变体创建了一种新的剪接位点，对照组并未发现这一位点。
研究团队认为，尽管该突变并没有改变基因组的整体表达水平，唯一的解释就是存在无法正常工作的异常蛋白，相关研究仍然需进一步分析确定，但这一研究结果告诉我们，RNA-seq确实有助于疾病的诊断分析。
Murdock补充道，虽然靶向RNA-seq有助于提供疾病诊断率，但仍存在许多挑战。最值得注意的是，基因表达通常具有组织特异性，虽然血液是很好的检测样品，但还有一些基因由于表达水平不高，导致我们暂时无法检测到它们。如今，越来越多的诊断性基因测序正由外显子组转向全基因组测序，以便鉴定更多未知功能的突变体，希望也将RNA-seq纳入进来。
RNA-seq可切实提高患者诊断率
在ASHG峰会的另一报告中，埃默里大学Samya Chakravorty报告了疑似患有肌营养不良症患者的RNA-seq研究结果。这种疾病由于表型与其他肌病相似，因此很难确诊。因此，精确的分子诊断对该类疾病非常重要。
该研究中，350名疑似患有肌营养不良患者首先进行了血液单核细胞检测，主要检测指标为dysferlin蛋白，随后，又进行了RNA-seq。研究结果显示，RNA-seq可将350名患者的诊断率从37%提高到80%。此外，RNA-seq也有助于鉴定未知变异体的功能。
研究人员表示，更重要的是，RNA-seq有助于理解突变体所在的基因结构域。已有数据表明，disferlinppathy很有可能受DYSF基因调控，Chakravortyde团队正致力于这方面的研究。
如今，RNA-seq已成为基因表达和转录组分析的重要手段。试想一下10年前的医疗科技手段，科学家还无法对人类的基因组进行定量分析，现如今，在这个大数据时代，基因测序已经能够预测遗传性疾病，推动了精准医疗的发展。从DNA到RNA就是一个科技的突破，当RNA-seq能成为非常成熟的科技手段，或许人类将克服更多疾病。相信通过科学家的不懈努力，RNA-seq会越来越完善，并在疾病诊断中发挥越来越重要的作用。
参考资料:
ASHG: RNA Sequencing Can Improve Diagnostic Yield of Exome, Genome Tests
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