基因检测
基因检测
基因检测对胃肠道小儿
基因检测对胃肠道小儿

  遗传性儿科疾病是一组广泛的,重叠的疾病,通常涉及多个器官。由于症状重叠,许多儿童仍未被诊断,面临再次入院和长期住院的风险。虽然许多这些疾病都与预后不良,甚至过早死亡有关,有些与良好的生活质量,如果他们被早期诊断,并提供最佳的管理标准。诊断方法通常涉及标准实验室,影像学研究,甚至可能是侵入性,耗时且昂贵的更复杂的干预措施。因此,在分子水平上诊断此类疾病的需求似乎是最有前途的。全外显子组测序的出现为通过个体的基因组成从不同的角度看待难以诊断的疾病提供了动量的机会。WES在医学诊断中的首次成功应用是通过鉴定导致婴儿罕见形式的炎症性肠病的病原体。这证明WES在已证明成功的诊断环境中的广泛使用。在这项研究中,招募来自四个近亲约旦家庭的成员,以测试WES在检测导致每个病例的致病基因变异中的效用。
   根据赫尔辛基宣言的建议,这项研究已获得约旦科技大学医学系的机构审查委员会和研究委员会的批准。从每个参与者获得书面知情同意。四个有孩子的近亲家庭患有罕见的未经诊断的胃肠道相关疾病,经过专门的儿科胃肠病学家和遗传学家的严格评估和咨询后,被招募到该研究中。样品采集在约旦伊尔比德阿卜杜拉国王大学医院的儿科诊所进行。收集临床数据和病史详细信息,然后进行全面的临床检查。每个参与者家庭除了进行任何必要的影像学研究外,还进行标准实验室测试。在EDTA管中从受影响的个体及其家人中未受影响的亲戚那里采集血液样本。根据制造商的说明,使用QIAprepSpinMini-prepKit分离DNA。在进行分子测试之前,使用nanodrop和凝胶电泳评估基因组纯度和质量。
   进行WES的DNA制备,变异检测,过滤,验证和分离分析。据报道,F1家族有神经发育迟缓,肾脏问题和早期新生儿死亡的家族病史。由于反复发作呕吐,呕血和慢性非血性腹泻,被转诊为13岁女孩,被标记为肾小管酸中毒和中间地中海贫血。经检查,身材娇小的女孩,其生长参数远低于年龄的三分位数,患有肝脾肿大,腹部明显肿胀。她的检查发现异常的非特异性氨基酸水平,贫血,铁蛋白水平升高,肝酶升高,凝血酶原时间延长和国际标准化比率。她的腹部超声证实肝脾肿大,没有门脉高压的特征,她的内镜检查正常。由于脾功能亢进,患者接受脾切除术,部分纠正她的血液学异常。她的血清氨水平升高,但认为氨基酸色谱法和有机酸异常反映出肾功能不全和慢性肝病。由于腹泻,呕吐,腹痛,呼吸道感染等反复发作的症状,患者在医院住院近一年,但仍未得到明确的诊断。在住院期间,她的弟弟在1.5个月大时因持续呕吐,肌张力低下,呼吸窘迫和体重增加而入院。持续性腹泻即使在氨基酸配方上也没有改善。他患有贫血,肝酶轻度升高和血小板减少症。他的代谢检查显示出高氨血症,明显的高铁蛋白血症,以及无法诊断的氨基和器质性。对于两个兄弟姐妹来说,WES似乎都是正确的做法。两个先证者的外显子组测序均鉴定出一个纯合变异体。SLC7A7基因,负责赖氨酸尿酸蛋白不耐受症。代谢检查的回顾性分析确定LPI诊断的支持证据。
   一名近亲父母出生的一岁女性出生后不久就开始出现症状,例如难以通过大便而增加腹胀。在五个月大的时候,给她看了一张肠梗阻的照片。她的甲状腺功能和电解质正常。该患者被标记为Hirschsprung病,并接受结肠造瘘术和阑尾切除术。手术后不久,她的症状又出现更多的肿胀和不常出现的便便。该患者接受了诊断性剖腹手术,在结肠造口术和巨结肠的近端和远端环路中表现出大便受累。将肠排空,进行多次活检,并在闭合结肠造口术后进行回肠造口术。她的肠道病理证实直肠中神经节的存在。但即使采用回肠造口术,患者仍会出现进食不耐受和严重不适。这增加应对慢性肠假性阻塞的可能性。随后进行WES分析,结果显示ACTG2基因为杂合变异体。
   由近亲的父母所生的两个月大的婴儿患有长期的新生儿黄疸。她的家族史显示新生儿的早期死亡,她的哥哥被诊断出患有胆汁淤积性肝病,该病始于儿童早期。她的工作时间为除了肝酶升高正常,和延长的PTT和PT。患者的肝脏超声检查正常,并且她的肝胆亚胺二乙酸扫描未显示胆道闭锁的证据。因此,需要进行肝活检以进行进一步测试,并且H&E染色显示严重的胆汁淤积性肝炎。然后,临床医生决定通过快速原子轰击质谱对两个先证者进行尿胆盐测试。后来,这两个人被招募进行WES分析。结果显示了HSD3B7基因的纯合变异。具有这类变体的受试者无法合成胆汁酸,最终发展为进行性肝病。
   一名近亲父母出生的一个月大的女性在呼吸和营养支持下入院了NICU,为期两周。出院一周后,由于呼吸困难和进食不良而被送往急诊室,她已要求再次入院小儿ICU。由于吮吸不良,无法建立口服喂养;因此,她是通过鼻胃管喂食的。她的检查包括正常的代谢状况,核型,超声心动图和腹部超声检查。她的头部超声波显示出thin体薄,然后进行脑部MRI证实这一发现。MRI检查结果正常;因此,诊断中排除了先天性脑部异常。这引起了对未知遗传疾病的怀疑,因此该患者是WES的候选人。分析显示DPAGT1基因有错义变异。
   2003年人类参考基因组的完成以及已知单核苷酸多态性和已知病原体变异的大型数据库的可用性,改变关注卡马替尼的肿瘤基因检测网对遗传变异及其与健康和疾病相关性的理解。因此,下一代测序平台的使用已广泛应用于罕见,新颖和难于诊断的疾病的诊断中。在过去的十年中,遗传学诊断领域引入多个平台,从而提高效率并降低了成本。这些进展使临床医生能够广泛使用WES,以达到多种疾病的致病变异,并因此提供适当的治疗。在2018年强调需要改进对怀疑患有遗传病的婴儿的遗传诊断评估。由于他们的研究证明WES或全基因组测序仅在传统测试之后才进行,包括细胞遗传学和分子测试,生化测试,酶分析和组织活检,均报告为阴性。WES和WGS的使用率极低,这表明儿童在获得正确诊断的冒险经历中错失机会。在本文中评估WES在诊断四个血缘约旦家庭中五名成员的棘手病例时的效用,传统的实验室和临床测试未能准确地做出确定的诊断。关注卡马替尼的肿瘤基因检测网成功地为每个家庭达到了100%的诊断率,并且能够检测出导致每个病例的病原体。
   在家庭F1中,两个近亲父母的兄弟姐妹表现出复杂的,多系统的表现,从而引起人们对先天性新陈代谢错误的怀疑。IEM的诊断表示考虑多系统疾病和特定的生物标志物的局限性重叠的临床表现一个真正的挑战。在某些情况下,代谢变化可能是短暂的,并受底物摄入的影响。在F1家族中,其他合并症使情况更加复杂。例如作为地中海贫血的携带者,其中继发于器官肿大和血液学异常是继发性的,而肾小管缺损则归咎于氨基酸尿先证者IV-3。兄弟姐妹的外显子组测序均在SLC7A7中鉴定出纯合子变体基因,该变体是该基因中已引起LPI的60个变体之一,LPI是由肾脏和肠上皮细胞的基底外侧膜上的缺陷性阳离子氨基酸转运引起的遗传代谢紊乱。对这个变体的功能研究证实未能引起民航局运输。考虑到关注卡马替尼的肿瘤基因检测网患者的非诊断性生化发现,WES确定该家庭的诊断。
   以前曾报道过WES在诊断LPI中的延迟诊断和实用性。一个5岁的男孩,患有骨质疏松症和复发性骨折,随后三年进行WES确诊LPI的诊断。通过另一份报告中一个孩子嗜睡的肝脾肿大,反复发作,和骨质疏松症诊断LPI描述17年的延迟。WES确认诊断。关注卡马替尼的肿瘤基因检测网认为,如果没有WES,那么这两名患者将继续被误诊。根据WES结果,为这两名患者提供更好的治疗,他们将他们的左旋肉碱和特殊配方奶粉涂上了。不幸的是,先证者IV-3在15岁那年出现肠梗阻的画像,并因患病而去世。同时,她的兄弟在氧气支持和定期瓜氨酸补充上是稳定的。
   在F2家族中,婴儿进行性肠梗阻表现为先天性神经节结肠。结肠神经节的存在和受累的小肠性质提示CIPO。尽管有报道称孤立的神经节不足会引起CIPO,但是,神经节不足的诊断可能会产生误导。此外,在这些疾病中没有进行无偏遗传研究来确定是否存在潜在的遗传原因。许多CIPO案例是由特征明确的变体引起的,因此关注卡马替尼的肿瘤基因检测网决定执行WES。该分析与先前在他们的研究中所报告的相符。与CIPO相关的ACTG2基因的从头杂合变异。ACTG2功能障碍与膀胱和肠道受累的内脏肌病有关。关注卡马替尼的肿瘤基因检测网的患者在没有器质性阻塞的情况下,仅表现为肠反复受累于肠梗阻。不幸的是,先证者的状况恶化了,因为她遭受多次与中线有关的败血病,并去世了16.5个月。
   在F3家族的情况下,胆汁淤积被标记为胆汁分泌不良,体内胆汁盐水平升高。婴儿胆汁淤积症的很大一部分是继发于遗传缺陷的,具有有限的生物标志物和非诊断性组织学特征。WES的可用性可以针对大量遗传原因进行快速,准确和经济高效的测试。此外,现在新生儿胆汁淤积的诊断算法中提出了WES。报道其婴儿胆汁淤积队列的基因检测检出率为60%。考虑到婴儿胆汁淤积代表一个异质性遗传群体,并且由于肝病的历史和F3家族中新生儿的早期死亡,提示使用WES分析来确定遗传原因。WES结果显示两个兄弟姐妹的HSD3B7基因均为纯合子。具有这种变体的受试者产生异常的胆汁酸,胆汁酸不能离开肝脏并最终发展为进行性肝病,甚至是肝硬化和衰竭。未经治疗的病人最终需要肝移植。ProbandII-1现已11个月大,使用第二选择药物,等待第一选择药物上市。值得一提的是,如果她的哥哥ProbandII-2在发病初期得到了正确的诊断,那么她的成功诊断本来应该是一件好事。即使他现在还活着,他仍患有肝硬化,如果早点使用适当的药物可以预防。
   在F4家族中,先证者II-2的整个外显子组分析显示DPAGT1基因有一个错义变异。已知DPAGT1中的致病变异体表现出两种不同的表型,即带管状聚集物的肢带先天性肌无力综合症或先天性糖基化疾病。有趣的是,在这项研究中,关注卡马替尼的肿瘤基因检测网的先证者具有相同的纯合错义变异和诊断,而以前仅报道过一次。西班牙的非近亲家庭中有一个男婴,其临床特征和预后与先证者II-2相似。尽管此变体以前只被报道过一次,但关注卡马替尼的肿瘤基因检测网认为它具有有害的结果。先前报道在相同氨基酸位置的新型错义变体,该残基在42个不同物种中高度保守,而且在健康对照中未发现该残基有任何改变。而且诸如SIFT,Polyphen2和MutationTaster之类的预测工具分别给出有害的,可能有害的和导致疾病的预测结果,因为这种变体似乎可能影响蛋白质的错误折叠。关注卡马替尼的肿瘤基因检测网相信关注卡马替尼的肿瘤基因检测网的患者提供了进一步的临床证据,证明该纯合变异体是引起疾病的候选变异体。西班牙的病例报告和研究中的两个婴儿分别因多器官衰竭而去世,分别为1.5个月和2.5个月。
   在本研究中,由于每种情况下的非特异性和重叠症状,所有尝试失败的尝试均被成功诊断。这些患者由于与胃肠有关的问题而引起关注卡马替尼的肿瘤基因检测网的注意,这导致人们对胃肠道疾病的治疗有初步的假设。但是,通过WES成功地确定两个患有多系统参与的代谢紊乱的家庭。如果不使用WES,这是不可能实现的。设法通过对F3家族的先证者II-1正确管理适当的药物来提供更好的疾病管理。而且,尽管其中三名患者在等待WES结果时就去世了,但仍为其家人提供更好的认识和遗传咨询服务。患有遗传病的儿童很有可能通过WES进行正确的诊断和治疗,因为它已证明其有效性和高诊断率。此外,通过在诊断过程中尽早应用,可以最大限度地提高WES的成本效益。因此,强烈鼓励儿科医生考虑将患有未确诊综合征的儿童尽早转诊给临床遗传学家。

 
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