随着测序技术的不断发展，测序成本在逐渐下降，全外显子组测序（Whole Exome Sequencing，WES）于 2017 年开始被越来越多地应用在科研与临床场景，在多种遗传病、癌症以及一些复杂疾病中发挥着重要作用。

WES 可以说是目前遗传病基因检测市场中最炙手可热的检测项目之一，短短几年时间已跻身于各个行业大会，深得临床青睐。为加深大家对 WES 的了解，本期推文我们将就 WES 的基本知识、检测意义以及送检注意事项进行介绍→


一、什么是外显子？

外显子是指基因组中能够转录出成熟 RNA 的部分，是真核生物基因中的编码序列。它在剪接后会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中表达为蛋白质。内含子是基因中的非编码 DNA 片段。

遗传信息的传递过程：


▲图：基因从 DNA 转录为 RNA 前体，通过剪接形成成熟 RNA，成熟 RNA 序列翻译成氨基酸链，以及蛋白质分子的翻译后修饰。

外显子组是基因组中所有外显子的集合，人类拥有约 18 万个外显子，约占人类基因组的 1%，即约 3000 万个碱基对。那它和基因、基因组之间的区别和联系是什么？

基因是控制生物性状的基本遗传单位，是具有遗传效应的 DNA 功能片段，其编码区包含外显子和内含子。《人类基因组计划》估计，人类拥有 20000~25000 个蛋白编码基因。

基因的结构示意图

基因组是指细胞或生物体的全套遗传物质，或载有遗传信息的全体核酸。人类的基因组大小约为 30 亿个碱基对，其中非编码区域占到绝大多数，负责蛋白质编码的 DNA 仅占 1%~2%。


二、全外显子组测序是什么？

全外显子组测序（WES）是指利用序列捕获技术对基因组约 25000 多个基因的外显子区域捕获并富集后进行高通量测序的基因组分析方法。值得注意的是，通常我们所说的 WES，是指针对蛋白编码基因的外显子组，很少涉及非编码基因。

人类外显子组区域仅占全基因组序列的 1% 左右，却包含了 85% 的已知致病突变。对外显子区域的全面分析有助于检出和疾病相关的编码区突变，从而研究 DNA 变异对正常生理机制与疾病发病机制的影响。

WES 是比全基因组测序更为经济高效，比基因 panel 分析的基因更全面、发现致病性基因变异机率更高的测序方法，凭借其有全面性、有效性、极高性价比等优势，被广泛应用于遗传异质性疾病、非典型临床表型疾病、罕见病等。


大多数单基因遗传病会致死、致畸或致残，仅 5% 有效的治疗药物，且治疗费用昂贵。单基因遗传病涉及多个学科，临床症状复杂，诊断较为困难，传统检测技术存在漏诊、误诊的风险，可能导致患者错过最佳治疗时机。

近年来，越来越多的文献表明 WES 显著提高了单基因遗传病的临床诊断率。对于表现出异质性的疾病，或者患者表现出多个系统受累的复杂疾病症状时，尤为适用 WES。


三、WES 检测的临床意义

（1）辅助诊断

对疑似或临床辨识度低、遗传异质性高的单基因遗传病患者进行检测，寻找致病基因突变，可有效地提高遗传病的诊断率；

（2）鉴别诊断

对临床表型复杂、存在多种诊断可能的单基因遗传病患者进行检测，可确定具体的疾病类型；

（3）生育指导

根据致病基因的遗传特点，进行合理的生育指导还可明确单基因隐性遗传病的携带者状态；

（4）治疗指导

可根据基因分型结果进行精准的个体化治疗，指导后期治疗和预后；

（5）风险筛查

患者家系成员的患病风险检测，发现潜在致病人群。


四、送检时，如何提供临床表型？

送检 WES，临床表型的提供对临床诊断分析至关重要，原则上要求表型一次性提供完整。一些特征性的表型会对某些单基因遗传病的诊断起到关键提示作用，有助于数据分析人员重点关注特定基因的致病性变异。

临床表型数据通常包括定量数据（身高、体重、年龄等），定性数据（行为），照片，临床特征描述，病史，体格检查以及生化检查；

在罕见病诊断的过程中，还包括患者父母的表型信息表型提供：优先考虑提供病历（初步诊断疾病），病程信息，临床描述及其他检测结果（生化、组织、代谢等）。

（1）提供临床表型时，要注意表型提供的关键性、决定性。

当怀疑某种疾病时，应注意提供其具有决定性意义的特征表型，例如 Joubert 综合征，其头颅 MRI 检测结果才是最重要的临床表型；

如果未提供该表型，则有可能会导致在数据分析时对疾病的把握方向出现偏差，致使分析效果事倍功半。

（2）提供临床表型时，要注意是否具体化，最好指向单一因素，避免模糊概念。

例如发育迟缓，该表型粗略分类就可以分为全面发育迟缓、运动发育迟缓、语言发育迟缓等，范围涉及到运动系统、神经系统等多系统因素，如果送检 WES 只提供一个发育迟缓表型，则不利于对目标疾病和特定基因进行重点分析。

因此提供该表型时，较好的方法是提供到底是何种发育迟缓，包括粗大动作和精细动作发育情况，适应能力、语言和社交行为能力发展情况等。

可推荐进行 WES 遗传病检测的常见临床表型：


美格医学全外显子组测序：

美格医学全外显子组测序通过使用全外显子捕获探针获得基因组的外显子区域，对患者的 SNP、InDel 两种变异类型进行高通量测序，结合患者临床信息，遵循 ACMG 解读指南，发现与临床信息相关的致病性变异，从而进一步指导临床诊断、治疗以及家庭未来生育计划等。

推荐送检样本类型：外周血≥2ml；检测周期：15 个工作日。