中华医学会第一届全国罕见病学术年会（CSRD 2023）：肝豆状核变性基因筛查临床应用的前期研究

2023年9月22-23日，由中华医学会、中华医学会罕见病分会主办的中华医学会第一届全国罕见病学术年会（CSRD 2023）于北京国际饭店隆重召开。本次大会邀请国内外罕见病领域知名专家进行专题报告、指南解读、病例讨论、大会发言及论文交流等内容。

本次大会，来自复旦大学附属儿科医院的唐美玲教授为我们分享《肝豆状核变性基因筛查临床应用的前期研究》议题。梅斯医学整理重点分享给各位。

第一部分 ATP7B基因遗传谱分析

研究背景——WD的简介

肝豆状核变性(Wilson disease，WD)是一种常染色体隐性遗传疾病与人体铜代谢密切相关，由编码铜转运P型ATP酶的ATP7B基因突变引起的疾病。通过基因检测明确患者的2条染色体均携带ATP7B基因致病性变异被认为是诊断WD的金标准。

此外，在国际上WD的患病率为1/30000，携带者频率是1/90，而中国人群的患病率目前是不详的，但是据相关的报道称中国人群的患病率明显高于国际上的患病率。

研究背景——WD的患病率存在种族差异

WD的患病率存在着种族的差异，从既往的研究中我们可以发现高加索人群的患病率普遍较低，因此该疾病在西方国家是罕见病。

但是WD在东亚人群的患病率普遍比较高，而且东亚人群的研究基本上是基于临床表型的筛查可能漏诊无症状/晚发患者，所以东亚人群实际患病率可能更高。

研究背景——ATP7B基因遗传谱存在差异

高加索人群最常见的变异是c.3207C位的碱基变化。东亚人群与中国人是c.2333G位的碱基变化。

研究背景——ATP7B基因遗传谱研究助力新生儿基因筛查

通过WD基因诊断表可以看出基因检测可以明确诊断患者，因此，ATP7B基因遗传谱研究助力新生儿基因筛查。

研究背景——ACMG遗传变异分类标准与指南，规范指导变异评级过程

基因筛查最大的难点在于海量变异的解读，因此我们在进行基因变异评估时依托ACMG指南的规范化指导。

根据ACMG指南，我们可以把变异评级为致病/可能致病 (P/LP) 的变异即为具有临床意义的致病性变异。

研究背景——不同人群等位基因频率注释队列与数据库助力遗传谱研究

本研究纳入了四个队列：

1、健康新生儿队(ZL队列)

2021年1月至2021年12月，中山大学附属第六医院出生的17731例表观健康的新生儿。

2、重症新生儿队列(CNGP队列)

2016年8月至2021年12月，中国新生儿基因组计划累积的17861例重症患儿。

3、代谢病分析队列(ChinaMAP队列)

中国不同地区和民族的代谢表型数据的队列研究，共计10588名成人。

4、gnomAD数据库(主要关注： gnomAD-国际总人群队列、gnomAD-东亚人群队列)

gnomAD是收集来自不同种族的健康个体的外显子组和基因组测序数据的公共数据库。

研究背景——WD具备符合人群筛查的十大基本原则的潜力

1.WD患病率高，是重要的公共卫生问题

2.有成熟有效的治疗方案

3.有成熟的诊断和治疗设备

4.疾病有潜伏期

5.病情可有效监测

6.诊断方式可被筛查人群接受

7.已充分了解疾病的自然史

8.明确需要治疗的对象

9.符合经济价值

10.可持续发现病例

第二部分 不同临床场景下新生儿ATP7B基因筛查分析

研究背景——基因检测是理论可行的早期筛查诊断方式

从目前的研究看来基因检测是目前唯一适合用于新生儿的确诊手段，因为其他的症状出现时间都会比较晚一点，不太适用在新生儿阶段。

研究背景——测序年龄越早，越有利于预后

2项WES研究的诊断率分别为52%和51%，最终结果分别影响了25% (平均年龄6岁) 和72% (平均年龄33天) 患者的治疗策略。从这两项研究中可以看出，测序的年龄越早越有利于预后。

研究背景——中国新生儿基因组计划助力新生儿基因筛查的推广应用

本研究的目的在于探讨在中国新生儿中进行ATP7B基因筛查WD疾病的可行性。

研究结果——ATP7B基因变异收集与变异评级结果

从四个数据库收集遗传变异信息：

1.HGMD：人类基因突变数据库，有专业团队收集各种基因的海量变异。

2.ClinVar：全球各个实验室均可提交各种基因的海量变异的评级结果。

3.WilsonGen：目前已知的WD最全面且唯一的临床注释资源型数据库。

4.PubMed：文献检索补充新发变异。

研究结果——ATP7B基因遗传谱分析结果

总共收集到了1212个遗传变异，然后初步评估840个致病性遗传变异，然后将840个变异分别投射到了基因水平、mRNA水平、编码蛋白水平以及Domain蛋白域水平，由此可以发现遗传变异主要是分布在外显子区域、功能蛋白结构域，突变类型为错位突变和移码突变为主。

研究重点关注了两个新生儿队列以及国际总人群队列里面的遗传谱差异的情况，从研究可以看出两个新生儿队列的遗传谱是高度一致的，包括基于遗传谱计算出来的患病率也是高度相近的。但是两个新生儿队列中的任意一个队列与国际总人群队列相比，可以发现他们的遗传谱不是明显不同的，患病率也有着显著的差异。

研究结果——ZL队列筛查患儿的基本情况

目前筛查出了七例，有四例确诊了，还有三例人在随访中。

研究结果——CNGP队列筛查患儿的基本情况

在重症新生儿队列里筛查出六例，有四例确诊，还有两例随访中。

13例筛查出来的患儿都没有不良的预后。

研究结果——中国人群高频P/LP变异筛查效率分析

为了简化筛查，为了提升考虑到经济价值，提升筛查的价值，研究高频变异位点在人群里的筛查效率。

首先把所有的高频变异的文献报道时间收集了一遍，然后发现所有的高频变异基本上集中在2010年之前报，也就是近十年高频致病性变异的报道是很少的，具有适合用来做位点PINO的趋势，稳定性很好。

接下来将这些高频变异按照1/1000的频率、1/5000的的频率以及1/10000的频率进行分组。

第一组在两个新生儿队列里面均满足＞1/1000的位点有三个；第二个都是＞1/5000的；第三组都在1/10000；第四组是在两个新生儿队列的任意一个队里满足1/10000，第四组总共是31个位点。

把这四个组分别放到了健康新生儿队列，重症新生儿队列以及种人群队列、ChinaMAP队列以及gnomAD国际种人群队列进行分析。

结果发现在以中国人群为代表的包括东亚人群的队列里面都具有很高的筛查效率，31个位点可以参加出近七成的患者，但是在国际种人群队列里筛查效果不太理想，这也进一步佐证了中国人群与国际总人群遗传谱存在差异。

又进行携带者的研究发现31个位点可以筛查八成的携带者。

研究结论

WD在中外人群队列中存在ATP7B基因遗传谱的差异提示中国人群可构建适合自身遗传特征的基因筛查包。

在中国人群中进行新生儿WD基因筛查是切实可行的早期筛查诊断策略，可选择由高频致病性变异构成的基因筛查包快速筛查可疑患者和(或)携带者。

总结

1.创新点：

目前首次在大规模的新生儿群体中较为深入地探讨了利用基因筛查WD患者的可行性的探究；

高频P/LP变异构成的基因Panel能够快速筛查患者，且节省成本；

本研究对于其他单基因隐性遗传疾病的患者和(或)携带者筛查也有较为重要的启发。

2.局限性：

在随访方面：鉴于WD发病年龄部分存在迟发性，需要进一步随访；

在筛查方面：本研究的人群选择有一定局限性，研究结果是否能代表中国所有人群的遗传特征尚需要更大范围、更大样本的研究。