CNV-seq技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)前診斷的國內(nèi)專家共識出臺,為新技術(shù)的臨床和實驗室規(guī)范利用提供了可遵循的指南。作為CNV檢測的金標(biāo)準(zhǔn),CMA技術(shù)已在臨床應(yīng)用多年,已形成相對成熟的體系?,F(xiàn)階段,很多臨床大夫面臨一個困惑,面對不同的技術(shù),臨床應(yīng)用時究竟應(yīng)該如何選擇才好?
為了更好的讓臨床醫(yī)生與實驗室技術(shù)人員了解這些技術(shù)的優(yōu)勢及不足,廣東省產(chǎn)前遺傳學(xué)數(shù)據(jù)分析及報告規(guī)范化聯(lián)盟于2019年6月15日在廣州舉辦的第三屆年度沙龍上就兩種技術(shù)的臨床應(yīng)用展開了辯論。小彩虹醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)者會成員李東至主任、劉維強博士、韓瑾博士、李茹博士、唐佳博士等參加了此次沙龍辯論。期間,美國哈佛醫(yī)學(xué)院波士頓兒童醫(yī)院的沈亦平教授還通過現(xiàn)場連線就NGS技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用作了詳細的闡述并回答了參會者的提問。
正方觀點:CNV-seq可能更適合作為一線產(chǎn)前診斷技術(shù)。
CNV-seq具有全基因組均勻覆蓋的優(yōu)點,可檢測大于100Kb的CNV,而CMA因為探針覆蓋有限,部分CNV可能無法檢出。
CNV-seq具有高通量的優(yōu)點,一次上機可檢測超過80份標(biāo)本。CMA則是一個樣本一張芯片或6-8個標(biāo)本一張芯片。
CNV-seq操作簡單,PCR-free建庫可減少擴增偏好性,且其對樣本量要求低,低至10ng的DNA樣本都可檢測。
CNV-seq在低比例嵌合的檢測效能更好,可檢出10%左右的嵌合,CMA對小于30%的嵌合則不準(zhǔn)確。
CNV-seq平臺兼容性好,可與NIPT同時上機。
CNV-seq結(jié)合STR也檢測異倍體。
CNV-seq技術(shù)拓展性強,符合時代發(fā)展。
反方觀點:現(xiàn)階段產(chǎn)前應(yīng)用仍建議選擇CMA
技術(shù)革新是趨勢,我們不否認全基因組測序會極大地促進檢測技術(shù)的發(fā)展,能發(fā)現(xiàn)更多的變異,但現(xiàn)階段由致病性CNV所致的微缺失和微重復(fù)綜合征通過CMA基本都可檢出,并且國內(nèi)外權(quán)威組織均就CMA產(chǎn)前產(chǎn)后臨床應(yīng)用發(fā)表了指南,對CMA技術(shù)的應(yīng)用細節(jié)作了詳細的闡述。從總體效能上,CMA并不輸給CNV-seq,因此目前階段,CMA仍不失為一個優(yōu)秀的遺傳學(xué)產(chǎn)前診斷一線方法之一。
CNV-seq臨床應(yīng)用前仍有許多細節(jié)需要明確,產(chǎn)前大規(guī)模推廣仍需大樣本量的效能驗證,一些關(guān)鍵指標(biāo)如測序深度、致病性小片段CNV的PPV/NPV等需要明確。
CNV-seq檢測范圍雖擴大,但帶來了更多的VOUS和意外發(fā)現(xiàn),提供太多超出目前醫(yī)學(xué)知識范圍能解釋的變異對臨床醫(yī)生及家屬不是一件好的事情。
現(xiàn)階段CMA仍是CNV檢測的金標(biāo)準(zhǔn),其SNP探針除了對CNV信號進行再次驗證,還能提供UPD/AOH信號,避免一些重要疾病的漏檢。經(jīng)驗較好的實驗室,通過SNP信號能發(fā)現(xiàn)10%的嵌合。
CMA通過技術(shù)革新,比如外顯子芯片的發(fā)展,使CMA仍具有較好的應(yīng)用價值。
我們認為,目前階段在技術(shù)層面上二者效能差不多。產(chǎn)前應(yīng)用更應(yīng)關(guān)注對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確解讀及遺傳咨詢。
集體辯論環(huán)節(jié)
發(fā)言者一:
1、對于嵌合體,通過回顧我們中心的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)CMA其實在各方面的均優(yōu)于CNV-seq,大于10%嵌合體可常規(guī)檢出。
2、在檢測通量上CMA也不是問題,對于一個月羊水量80例的產(chǎn)診中心,雖然一張芯片單次上8個樣本,但可同時做10張芯片。
3、效能驗證上,我們醫(yī)院做了羊水樣本CMA和CNV-seq的平行比較,由于CMA采用的是高密度的SNP芯片,比對大數(shù)據(jù)顯示在100-400k,其檢出率要比0.25X CNV-seq好。
4、我們認為,我們追求的是SNV CNV同時出結(jié)果,也就是WES和CNV-seq兩種技術(shù)的共同整合,花更少的錢達到更高的效益,為患者提高更高的服務(wù)平臺。
5、單從技術(shù)討論,二者旗鼓相當(dāng),只是目前CMA用于羊水臨床檢測更穩(wěn)定,CNV-seq雖然也能做到,但我們也沒有停止CMA檢測,以防萬一,畢竟是產(chǎn)前的樣本需謹慎。
發(fā)言者二:
1、檢出的位點并不是越多越好,有些變異位點并不明確,患者無臨床表型,外顯率低,對臨床醫(yī)生而言遺傳咨詢難度高。
2、并不是所有突變都導(dǎo)致非常不利的結(jié)果,并不是所有患兒都適合上WES或WGS。十幾年的臨床經(jīng)驗告訴我們,即使攜帶有致病性的變異,針對性臨床管理,生存質(zhì)量和壽命的影響是可控范圍。
3、單基因病8000多種,目前認知有限,發(fā)生罕見導(dǎo)致臨床經(jīng)驗有限,基于人群的變異頻率差異性可能較大,給患者做遺傳咨詢是非常挑戰(zhàn)的。
發(fā)言者三:
1、我們承認不是技術(shù)越新越好,舊的技術(shù)就一定會被淘汰。技術(shù)使用有針對性,我認可CNV-seq的優(yōu)勢,也承認UPD這塊檢測確實不如CMA,客觀存在無需回避。
2、檢測出來的信息量越多,給家屬選擇更多,前提是遺傳咨詢要專業(yè),并不在于檢出什么東西,重點是遺傳咨詢。
發(fā)言者四:
CNV-seq共識領(lǐng)先美國發(fā)布,可能是技術(shù)、數(shù)據(jù)、商業(yè)共同促進結(jié)果。兩種技術(shù)是不同方法學(xué)的工具,使用哪一種技術(shù)主要看如何選擇。從臨床角度,做產(chǎn)前診斷如果想檢查CNV、UPD、LOH,建議CMA;如果能容忍以上的漏檢,可以選擇CNV-seq。
現(xiàn)場投票:50人投票,33票CMA,17票CNV-seq
本次辯論雙方申明沒有利益沖突,所持立場僅為學(xué)術(shù)討論,觀點僅代表個人當(dāng)下觀點。需要強調(diào)的是辯論的目的不是否定某一技術(shù),而是促進技術(shù)規(guī)范應(yīng)用,對不同技術(shù)全面了解,從而更好地服務(wù)于臨床。
小彩虹評述:
關(guān)于CNV-seq和CMA比較的辯論很好也很有必要。CMA是有十幾年臨床應(yīng)用歷史的成熟平臺,但她是一個“封閉closed”平臺;CNV-Seq是基于NGS的新興技術(shù),是一個“開放open”平臺,這一技術(shù)可想而知會在今后的時間里不斷完善。這次的辯論針對現(xiàn)在的CNV-seq這款臨床CNV檢測項目與臨床常用的CMA平臺進行比較,任何觀點具有時效性,對每一個觀點都需要通過表面的現(xiàn)象,剖析其真實的意義:
1. 全基因組均勻覆蓋:
CNV-seq是基于二代測序檢測CNV的技術(shù),所以全基因組均勻覆蓋是技術(shù)平臺的特點,均勻覆蓋這個特點對SNV的檢出是個優(yōu)勢,但這個特點并不見得是CNV檢測的優(yōu)勢。我們知道基因組與疾病的關(guān)系是非均一的,基因組的某些區(qū)域與遺傳疾病的關(guān)系密切,有些區(qū)域則可以是已知的多態(tài)?,F(xiàn)在的CMA芯片設(shè)計刻意回避基因組中CNV多態(tài)區(qū)域,重復(fù)及假基因區(qū)域,而對致病基因,特別是常以CNV為致病變異的基因通過特意增加探針密度以檢出更小的CNV。所以CMA探針分布的非均一性是優(yōu)勢而不是劣勢。相反,CNV-seq的均勻覆蓋,能檢出很多沒有臨床意義的CNV,增加了分析的負擔(dān)和假陽性的可能性。當(dāng)然假陽性的問題可以通過CNV過濾來把控。
2.檢測靈敏度
利用CMA檢測10kb甚至更小的CNV是可能的,也是可信的。而目前CNV-seq的檢測敏感性在100K左右。在CNV的準(zhǔn)確性上,由于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的積累,我們對大多數(shù)CMA檢出的CNV已不需驗證,而目前我們對CNV-seq的可信性還沒有足夠的把握。另外CMA因為使用SNP探針,可以檢測UPD,AOH及多倍體,目前CNV-seq沒有能力檢測這些重要的變異,需結(jié)合STR探針實驗彌補。
3.操作通量
CNV-seq應(yīng)該會有更高的檢測通量,但目前CMA的通量可達200樣本/人/周,而CNV-seq卻達不到這個通量,還需要更多的人員投入,所以CNV-seq的高通量還有待在實驗室的常規(guī)操作中實現(xiàn)。
4.嵌合體檢測
CMA和CNV-seq都能檢測低比例嵌合(如10%)。實際上,CMA可檢出更低的嵌合體,但一般實驗室不選擇報告低水平的嵌合。
5.CNV-seq和CMA都面臨遺傳咨詢的挑戰(zhàn)
無論目前哪種技術(shù),技術(shù)的發(fā)展都超越臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展,面對產(chǎn)前診斷檢出的臨床意義不明的CNV,以及外顯率尚不明確的CNV,無論使用哪個技術(shù)平臺,遺傳咨詢都有難度。
二代測序技術(shù)(NGS)因其靈活性和高靈敏度等特點將是未來檢測CNV的發(fā)展方向,考慮到覆蓋深度與成本的相關(guān)性,該技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品用于臨床產(chǎn)前診斷并替代CMA技術(shù),需要更多的驗證和完善相關(guān)的分析流程,另外需要我們對全基因組范圍產(chǎn)生的CNV有更加全面的認識。
“小彩虹論壇”-架起醫(yī)學(xué)-基因檢測和咨詢-遺傳機制研究的橋梁