四、怎样提高阳性率(节选自《遗传病精准诊断攻略》)
- 阳性率低,是什么原因?
在展开讨论之前,我们先要正确理解阳性率的概念。阳性率是个统计数字,直接受患者入组选择标准的影响。遗传病患者只是全部人群的一小部分。对全部感冒发烧的成年患者做单基因病的基因检测,肯定不会有高的阳性率。对于遗传因素只占一小部分的疾病,本来就不应该把基因检测的高阳性率作为追求目标。
但对于遗传占主要致病因素的疾病,我们就应该发展应用更先进的技术和诊断模式,去达成更高的阳性诊断率。本节所讨论的阳性率,均为对遗传占主要致病因素的疾病而言,这是本节全部讨论分析的前提。
想当年用Sanger测序诊断遗传病的时候,医生从厚厚的基因项目册中挑选基因进行检测。如果真的检出致病突变了,医生会欢呼“中奖了”,可见当时的阳性率是多么低。
尽管现在有了NGS(高通量测序),一次可以把某种临床症状相关的几十或几百个基因打个Panel来进行检测,但真正的致病突变的检出率仍然仅仅在10~20%之间。那么究竟有哪些因素导致阳性检出率低呢?
检测范围的局限1——漏检疾病
其实阳性率,和检测的范围,或者说检测策略是直接相关的。小Panel会存在打包不全的问题,甚至在对于复杂疾病有可能不知道选择哪个Panel,在这一点上,很明显全外显子要大大优于Panel策略。可以说,小Panel,是从低通量时代(Sanger测序时代)到高通量测序时代(全外、全基因组测序)的过渡期的产物。
涉及神经、心脏、肝脏、骨骼肌、肾脏等能量需求较高器官异常的疾病,不能排除线粒体病。漏检mtDNA和线粒体核基因是非常常见的现象。
有些皮肤病、血液病是体细胞突变所致,只有采集病变组织检测,才有可能得到阳性结果,只检测白细胞,按孟德尔遗传病去分析,一般不会得到阳性结果。
漏检变中、大型变异形式
一般小Panel只检测点突变。很多情况医生没有意识到有可能是中型(外显子缺失重复)、大型变异(CNV)所致,因为医生所熟知的、临床上能辨识的涉及到中型、大型变异的疾病很少。然而漏检中、大型变异,也会导致明显的检出率下降。
只检测先证者,没检测家系(Trios)
除了检测范围之外,要想提高阳性率,在检测策略选择时还应该尤其注重家系(Trios)策略,也就是患者(先证者)与其父母同时进行NGS检测。普通的先证者“单人再验证”检测策略很有可能忽略掉生物学和临床特征不典型的基因变异,但家系筛查可以借助遗传学共分离分析,筛选出致病突变。有研究表明,对于各类疾病,家系(Trios)策略可以使临床外显子组的阳性率获得40%~300%的不同幅度的提升。
基因数据分析能力的局限
既然阳性率低是因为检测范围不全,那么仅仅放大检测范围就可以解决阳性率问题吗?还不是那么简单。检测出来了,但如果数据分析跟不上,仍然会降低检出率。因为检测范围扩大,数据分析的难度也就同步加大。全外显子组检测出来的变异数量,是小Panel的上百倍,数据解读的压力也陡增百倍。
临床特征收集及分析不到位
前文已述,即便基因检测技术和检测策略都没问题,即便运用数据分析工具,如果最基础的临床表型数据不全面不准确,标准化不到位,都有可能对分析的准确性大打折扣。这需要有强大的临床表型录入和管理工具,更具要医生建立正确的意识,重视表型收集,认真使用工具进行录入。
下面我们就上述这五个导致阳性率低的原因,逐一展开探讨。