基因測序可作為新生兒遺傳病篩查的關鍵方法

　　近日，《JAMA Network Open》上發表了題為《Genomic Sequencing as a First-Tier Screening Test and Outcomes of Newborn Screening》的研究文章。該研究結果為基因篩查作為一級篩查方法來改進現有新生兒篩查項目提供了重要的數據支撐，對臨床醫師、遺傳學家和家庭提供更好的醫療保健和咨詢服務具有重要意義。據了解，這是目前最大規模的評估基因測序用于新生兒一級篩查潛在益處的前瞻性研究。

研究背景

　　在過去的幾十年里，通過新生兒篩查識別嚴重但可治療的疾病，已經在全球范圍內取得了極大的成功。隨著技術的發展，例如串聯質譜的使用，新生兒篩查已經可以同時進行多種疾病的篩查。

　　但這種基于干血斑 (DBS) 樣本中代謝物的生化指標檢測方法，篩查的病種有限、假陽性率高，仍需進一步鑒別診斷。基因測序技術被認為是一種可以最大限度降低新生兒篩查的假陽性率、輔助疾病快速診斷的方法，但高成本限制了其臨床應用。既往研究存在樣本量少或把基因測序作為二級篩查，即生化篩查陽性后再進行基因測序的問題。

　　將基因篩查作為一級篩查納入到現有新生兒篩查的效益仍不明確。相較于全基因組測序或全外顯子組測序，針對特定基因的目標區域捕獲測序 (Panel) 是一種檢測成本可控的檢測技術，因此該研究探討了基因Panel在新生兒一級篩查中的應用價值，這也是第一個將基因Panel測序納入新生兒篩查的研究，以作為大規模人群中的一級篩查策略。

研究內容

　　項目團隊于2021年2月到2021年12月期間，共招募了29,989例新生兒 (其中51.2%男嬰)，在出生3-7天內采集DBS樣本，同時進行生化篩查 (bNBS) 和基因篩查 (gNBS)。

　　其中生化篩查于新篩中心常規開展，檢測內容包括：熒光分析法檢測葡萄糖-6-磷酸脫氫酶 (G6PD) 缺乏癥、先天性甲狀腺功能減退癥 (CH) 和高TSH血癥 (HTT)，串聯質譜方法檢測38種氨基酸、有機酸、脂肪酸類的代謝性疾病。

　　基因篩查由華大基因負責檢測，采用目標區域捕獲測序技術對128種疾病相關的142個基因上的致病或疑似致病變異進行檢測，變異類型包括SNV/InDel及部分基因的CNV (DMD連續2個及以上外顯子的缺失重復、SMN1的EX7 DEL、HBA1/HBA2/HBB的常見缺失類型)。

　　128種疾病中43種疾病可同時通過生化和基因測序進行篩查；另外85種疾病僅能通過基因篩查，涉及代謝、內分泌、血液、免疫、神經肌肉、泌尿和眼科等系統。

　　對生化篩查或者基因篩查結果提示陽性的患兒進行跟蹤隨訪和確診，另外，將生化篩查和基因篩查陽性及確診數據進行統計分析。

常規新生兒篩選方法有哪些？

　　通過新生兒篩查識別嚴重但可治療的疾病，已經在全球范圍內取得了極大的成功。目前常用的技術手段包括采集新生兒的血液檢測、聽力篩查、心臟超聲檢查、視力篩查、代謝率測定、血型和免疫篩查等。

　　隨著技術的發展，例如串聯質譜的使用，新生兒篩查已經可以同時進行多種疾病的篩查。但這種檢測方法的缺陷在于它的技術是基于干血斑 (DBS) 樣本中代謝物的生化指標，導致篩查的病種有限、假陽性率高，仍需進一步鑒別診斷。

　　近年來隨著基因測序技術的迭代升級，基因測序技術被認為是一種可以最大限度降低新生兒篩查的假陽性率、輔助疾病快速診斷的方法；但高成本限制了其臨床應用。既往研究存在樣本量少的情況，或把基因測序作為二級篩查，即生化篩查陽性后再進行基因測序的問題。將基因篩查作為一級篩查納入到現有新生兒篩查的效益仍不明確。

新生兒基因篩查在檢測能力上可補充生化篩查，但不能取代。

　　本項目中通過基因篩查技術所發現的402例患病新生兒中，有59例生化篩查并未檢出，證明基因篩查技術可以擴展新篩疾病從而發現更多潛在患者。同時，新生兒基因篩查的陽性預測值相較于生化篩查有著顯著優勢，大幅降低假陽性。雖然有這些優勢，但是基因篩查并不能完全取代生化篩查，并需結合生化篩查或其他檢測結果進行綜合分析。

　　基于此，本項研究證明了基因篩查有著更高的陽性預測值，在檢測能力上可作為生化篩查的有效補充，但無法替代。兩者結合可以提高疾病檢出能力，篩查出更多陽性患者；同時降低假陽性及假陰性，減輕父母的焦慮，減少隨訪次數。為新生兒疾病的體外診斷提供了更多可能。