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西南医院临床新技术开展之三十九:NGS panel新技术实现对遗传代谢性肝病的精准识别和分型
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  信息分类-->>>医院动态 更新时间:2018-04-28
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遗传代谢性肝病(Inherited metabolic liver disorder, IMLD)是一类由于遗传性酶缺陷引起的肝脏代谢障碍性疾病。遗传代谢性肝病种类繁多,就单一病种而言,发病率并不高,但总体发病率却不容忽视。代谢性肝病临床表现缺乏特异性,同时可与其他获得性肝损伤重叠,如病毒性肝炎、酒精性肝损伤等,使得临床表现更加复杂、诊断较为困难,容易造成漏诊和误诊。据文献报道 30%以上的遗传代谢性疾病要经过 5-10 位医生的诊治;48.3%的患者被误诊为其他疾病;误诊时间长达 5 年或更长。因此,如何快速、精准识别和分型是遗传代谢性肝病的重要研究内容。基因检测被认为是诊断代谢性肝病的金标准,但由于涉及到的基因数量大、复杂性高,且具有遗传异质性,分子生物学诊断极具挑战性。

我院感染病科邓国宏教授团队在毛青主任的支持下和医院重大技术创新计划的资助下,克服遗传代谢性肝病种类繁多、亚型各异、基因变异广泛、复杂性高、临床解读困难等技术障碍,搭建了高通量测序平台、最佳测序策略以及生物信息学自主分析平台,基于这个平台,研发建立了一套基于高通量测序的NGS panel遗传代谢性肝病精准检测新技术,该panel包含了43个明确的致病基因、覆盖目标基因的703个外显子区共计116.8kb靶区域,可对包括肝豆状核变性、α1-抗胰蛋白酶缺陷、糖原储积病、遗传性高胆红素血症、卟啉病、遗传性血色病、瓜氨酸血症、戈谢病、进行性家族性肝内胆汁淤积症等在内的20个病种、41个亚型进行精准识别和分型。与Sanger测序比较,本NGS panel技术的准确性为100%、并且操作简单、耗时短,避免了Sanger测序一次只能测单个基因的单个片段带来的繁重的工作量和经济成本。与此同时,还建立了一套基于高通量测序的全外显子组测序(WES)遗传代谢性肝病精准检测技术,作为NGS panel技术的补充。

 

借助本技术,已协助诊断Wilson病例23例,协助诊断疑难病例、并进行疾病表型精细分型6例(包括先天性假性胆碱酯酶缺乏症2例、Gilbert综合征1例、Crigler-Najjar综合征II1例、红细胞生成性原卟啉病1例、糖原储积病Ia1例),提升了学科在遗传代谢性肝病方面的诊断识别能力,也为患者得到及时诊治提供了新的手段。相关成果发表SCI文章2篇,确诊的疑难病例在全国学术会议上进行交流,获全国肝病疑难与经典病例巡展总冠军1项(镇江,2017.11)、获重庆市医学会优秀病例分享二等奖1项(重庆,2017.11)。

经典案例1:确诊为慢乙肝多年的17岁男性患者,因青春期第二性征不发育,生长迟滞,身材矮小,多年来辗转多家医院未得到诊治,本次因慢乙肝复诊就诊于我科门诊。我科门诊医师敏锐地抓住患者在发育生长迟滞的同时,存在肝大、脂肪肝、高尿酸血症、血糖偏低、肝脏多发占位等伴随症状和体征,通过完善影像学检查、肝组织病理、基因测序等检查,明确了患者肝细胞内大量糖原沉积,确诊肝糖原累积病(GSD)。GSD为单基因突变所致的遗传性肝病,有9个致病基因7个亚型,早期遗传筛查确定亚型至关重要。通过本新技术检测发现本患者G6PC基因外显子5上存在经典的c.G648T (p.L216L, NM_000151)纯合变异,将表型明确为GSD Ia亚型。通过口服“生玉米淀粉”这一唯一有效的精准治疗,使得患者病情在近一年内得到极大改善,开始生长发育,一年内长高17cm,第二性征开始显现。该案例参加中华医学会肝脏病学分会举办的全国肝病疑难与经典病例巡展获总冠军。

经典案例214岁男性患者,因骨折术前检查示胆碱酯酶含量极度偏低,来我院寻求查明原因,生化检测提示胆碱酯酶CHE 32U/L (5000-12000U/L),其余无明显异常,斯坦福-比奈智商测试测得智商偏低。经NGS panel基因检测,发现患者BCHE基因外显子2上存在Lys25StopAsn134Lysfs的复合杂合变异,分别来自携带者父亲和母亲,其弟弟未检出变异,患者确诊为假性胆碱酯酶缺乏症。该疾病是BCHE基因突变导致胆碱酯酶活性降低或丧失的遗传性疾病,这种异常可导致患者不能正常水解某些麻醉药物(如肌肉松弛剂琥珀酰胆碱),致神经肌肉接头处麻醉药物集聚过多进而出现呼吸停止。本患者根据基因检测结果指导术中麻醉精准用药,避免了不良事件发生。

 

基于高通量测序的NGS panel新技术

 

  经典案例1中进行的特异性检查。(A肝肿瘤特异性EOB-MRI检查(a.平扫期b.动脉期c.肝胆期d.门脉期e.同相位f.反相位);(B)肝组织病理;(CNGS panel技术鉴定出G6PC基因 c.G648T变异后进行Sanger测序验证

 

经典案例2患者家系以及NGS panel技术检出BCHE基因外显子2Lys25StopAsn134Lysfs的复合杂合变异

 
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