全基因组检测与遗传病筛查

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1、全基因组检测与遗传病筛查Wholegenome：ApproachtotheMilestoneinGeneticDiseaseScan南京中医药大学附属医院赖仁胜盐城2014-09-2全基因组平台—人类3.6万基因全部测出不是人类疾病基因全部测出全基因组测序（HiSeqX10）是探索并掌握个人遗传组成的最有效手段，检测DNA里包含的所有变异，包括发生在编码区的小范围突变，也包括用全外显子组测序等方法检测不到的某些重要的非编码区变异以及结构变异。数据结果不太稳定，精度好检测后不知所措：不知道该用什么措施去认识，分类和治疗染色体全基因组芯片C

2、hromosomalMicroarrayAnalysis(CMA)稳定的检测所有的染色体结构变异和部分已知突变数据结果比较稳定，分辨率差检测后有较成熟的软件分析和重现性，有FDA批准人体遗传变异—两种领域种系变异—生物界germline variants出现在各种罕见或常见的遗传疾病中基因异常出现频率占总基因1/万体细胞变异---肿瘤界somatic variants体细胞变异则是癌症和遗传病发生的主要原因基因异常出现频率：癌症基因占总基因1/100（300:30000）；遗传病基因占总基因3/万检测遗传学变异---两种主流技术平台基因

3、测序平台—检测碱基突变一代测序二代高通量测序（产前项目cFDA通过）全基因组测序都有仪器数据分析系统但报告软件系统没有建立染色体芯片分析---检测结构改变CNV（FDA通过）aCGH比较基因组杂交全基因组CMA：aCGH+SNP全基因组CytoScanHD全基因组OncoScan都有仪器数据分析系统仪器外报告软件云服务已在建立全基因组测序：HiSeqx10---10台测序仪组和服务器GeneChip系统:是由高密度GeneChip芯片和试剂，杂交、扫描仪器，数据处理和分析工具组成检测平台，世界上第一种经欧盟和美国FDA审批的体外诊断的芯

4、片系统。片面：全基因组和高深度测序，才能真正解析基因变异对疾病的影响并更好地开发靶向治疗药物，实现个体化医疗。。全基因组测序—缺乏重复性HiSeqXTen是Illumina于2014年推出的最新测序系统，工厂规模的测序系统，实现了Illumina测序仪迄今为止最高的测序通量和最低的测序成本。HiSeqXTen系统由10台超高通量测序仪HiSeqX组成，测序读长为2×150bp，单台仪器每次运行可产出高达1.8Tb的数据，运行时间在三天以内，10台仪器同时运行时，每周至少可完成320个人类基因组测序（以30×覆盖度计算），千年基因的HiS

5、eqXTen测序实验在CLIA（ClinicalLaboratoryImprovementAmendments）及IGN（IlluminaGenomeNetwork）认证的基因组学实验室开展，其中CLIA是国际公认的提供临床测序服务的最高认证，亚太区仅千年基因总部Macrogen及TakaraBio两个机构通过认证（药明康德仅PGM通过CLIA认证）高通量测序—缺乏稳定性Illumina2011年推出MiSeq，实现1000bp读长，获得高通量最精确的测序，但是科研思维贻害公司（只有枪，至今未见生产子弹，需客户科研自造）Thermo-L

6、ifeTech2010年推出PGM，以后推出PROTON,时间快，灵活应用于临床，有少数子弹供应（CancerPanel，inheritPanel，BRCA1/2，传染病）高通量测序都遇到政策阻碍，技术本身缺点文库制作繁琐，质控难没有规范测序深度，多次PCR环节，不断放大系统内产物误差软件自设计自主过滤导致不确定数据采集千年基因——HiSeqXTen测序结果展示注：医学临床要求长read测序深度至少>80X样本名称SampleR1Q30(%)91.0R2Q30(%)85.2Avg.Q30(%)88.1read长度（bp）150总read

7、s数目875,493,626总碱基数目（Mb）131,324平均测序深度（X）45.9参考基因组长度（Mb）2,858去除duplicate后可比对reads数目733,598,826去除duplicate后可比对reads比例91.8%测序深度大于1X的参考基因组覆盖率99.3%测序深度大于5X的参考基因组覆盖率99.0%测序深度大于10X的参考基因组覆盖率98.5%为什莫目前高通量和全基因组测序还不稳定？Q30每下降10%，数据过滤时将有约20%的reads被滤掉，意味着75%的Q30将比85%的Q30少20%的可用数据，而致病变异

8、很可能也同时被过滤掉了，边合成边测序时第二条read的碱基质量一般会低于第一条read由于测序试剂、实验操作和GCbias等因素影响，所有待测区域的覆盖深度并不完全一致。尤其是高GC含量的区域，由于测序偏好