迄今為止最大規模的遺傳病轉錄組測序研究，表明RNA-seq能檢測更多的疾病變異

Broad研究所最新的一項研究表明，對病變組織進行RNA測序（RNA-seq），能發現可能導致孟德爾疾病的突變，進而幫助臨床對未確診的遺傳病患者進行診斷，而這些突變通過基因組測序則很難鑒定。

相關研究由Daniel MacArthur 領導的團隊進行，研究團隊對這些未確診的罕見遺傳病患者的骨骼肌活檢樣本進行RNA-seq，以探索使用DNA測序不易鑒定出的新型致病突變，例如致病性剪接位點變異。這項研究於4月19日發表在《Science Translational Medicine 》上，是迄今為止最大的一項針對未確診疾病患者進行轉錄組測序以確定遺傳疾病相關未知突變的研究。

紐約基因組中心的Tuuli Lappalainen評論說，「這項研究很好地表明了RNA測序在發現和描述人類疾病相關突變中的應用前景，研究首次令人信服地展示了該應用的有效性。」

維康信託桑格研究所的Jeffrey Barrett進一步表示，「我們在利用DNA測序診斷罕見遺傳病方面已經取得了巨大的進步，但是這種方法仍然無法鑒定約60%的病例中的相關突變。這篇新文章展示了一種尋找這些相關變異的方法。」

為了驗證他們的轉錄組測序方法，MacArthur、哈佛研究生Beryl Cummings以及其他來自美國、英國、澳大利亞和加拿大的研究人員首先對13名已確診遺傳性骨骼疾病患者的骨骼肌樣本進行RNA-seq。他們將這些RNA序列與來自基因型-組織表達（Genotype-Tissue Expression，GTEx）研究的180名健康人的RNA-seq數據進行比較。隨後，該團隊又對50名未確診遺傳性骨骼疾病患者的骨骼肌樣本進行了相同的分析。

MacArthur說，「使用RNA測序診斷遺傳病的好處是，我們可以直接看到DNA突變對基因表達和RNA剪接的影響。」

該團隊在17個病例中鑒定出了致病基因突變，總體診斷率達35%。鑒定出的突變類型包括位於基因非編碼區內的新剪接位點變異和與外顯子不相鄰的中斷剪接位點。在4個病例中，研究者鑒定出了以前未發現的杜氏肌營養不良患者的肌營養不良蛋白基因的致病突變。此外，他們還在4個患者中發現了以前未知的嚴重膠原蛋白VI相關肌病的內含子突變，但是通過標準DNA測序檢測不出這種突變。研究人員在另外27個膠原蛋白VI相關肌病患者中也鑒定出這種突變。

MacArthur表示，RNA測序提供了另一種鑒定致病突變的方法，並將診斷率提高到50%以上。

轉錄組學技術的關鍵是使用表達遺傳突變的患病組織。對於那些不能獲得患病組織的疾病，例如腦部疾病，MacArthur等人正在探索另一種方法：獲得患者的皮膚或血液樣品，並將其轉化為誘導性多能幹細胞（iPSCs），之後再將其分化為神經元或其他細胞類型。

參考文獻：

B.B. Cummings et al., 「Improving genetic diagnosis in Mendelian disease with transcriptome sequencing,」 Science Translational Medicine, doi:10.1126/scitranslmed.aal5209, 2017.