突破

EpiSign v2 可检测的疾病列表如下

结果

阳性样本验证

EpiSign 分析结果与之前在207/211 样本中的基因发现一致。阳性对照队列包括 143 个具有各种遗传疾病的样本，这些疾病具有先前文献报告的 DNA 表观特征、印记和单亲二体疾病以及脆性 X 综合征。其中，139 个与预期的结果相一致。

临床样本检测

EpiSign 分析包括表现出 DNA甲基化表观特征的遗传条件以及常见的印记障碍和脆性 X（表 1）。在 2019 年 9 月至2020 年 6 月期间，共有 207 名受试者通过 EpiSign 分析进行测试并报告。其中，57 份样本的 Episignature 为阳性，146 份为阴性，4 份未定论。

在 207 名受试者中，共有 136 名患者样本发现VUS，其中 48 名 (35.3%) 的 DNA 甲基化谱对 EpiSigns 之一呈阳性。大多数阳性病例具有稳健的 DNA 甲基化特征（MVP 得分>0.9），一些阳性病例显示中等阳性的特征。

图1 显示了 Cornelia deLange 和 Sotos 综合征的 MVP 得分

图 2 显示了 SMC1A 中患有 VUS 的两名受试者的数据，这是 Cornelia de Lange 综合征 (CdLS) 2 型的致病基因，SMC1A：c.598A>C，p.(Lys200Gln) 和 SMC1A：c.1280A>G，p.(Glu427Gly)。SMC1A:c.598A>C, p.(Lys200Gln) 变异被重新归类为可能致病的，而 SMC1A:c.1280A>G, p.(Glu427Gly) 变异没有显示出致病性的功能证据。

图2 两名携带SMC1A基因VUS受试者的外周血的 DNA 甲基化(EpiSign) 分析

图 3 显示了来自 NSD1 中 VUS 的两名受试者的数据，NSD1 是 Sotos 综合征 1 型的致病基因，NSD1:c.4982G>C,p.(Cys1661Ser) 和 NSD1:c.3331G>T, p.Asp1111Tyr。NSD1:c.4982G>C, p.(Cys1661Ser) 被重新归类为可能致病，而 NSD1:c.3331G>T, p.Asp1111Tyr 与对照聚集在一起，没有显示出致病性的证据。

图3 两名携带NSD1基因VUS受试者的外周血的 DNA 甲基化(EpiSign) 分析

值得注意的临床病例

虽然 EpiSign 的一种用途是帮助解决 VUS，但在某些情况下，DNA 甲基化异常是唯一的分子诊断发现。由于临床特征比较匹配ATRX 相关综合征，Clin136患者被推荐进行 EpiSign 分析。然而，之前使用靶向和外显子组测序对该个体的基因检测并未发现ATRX 有任何改变。相比之下，EpiSign 分析最终证实了特定 ATRX 特异性 DNA 甲基化特征的存在（图 4）。因此，对于该患者，DNA 甲基化分析仍然是解释其临床表现的唯一分子诊断。

图4 值得注意的临床案例甲基化分析

类似情况还包括受试者 Clin6，由于阴性分子测序（CHD7 和 SEMA3E）、阴性微阵列和阴性外显子组分析，其被转诊进行 EpiSign 分析，其表型强烈提示 CHARGE 综合征。EpiSign 分析确定了 CHD7 特异性的 DNA 甲基化谱，与临床诊断一致（图 4）。因此，后续分子研究确定了 CHD7 中的深度内含子变异并确认了分子诊断。

病例Clin187 是一个突出例子，进行了广泛的分子遗传学检测仍没有获得明确的分子诊断。结果包括外显子组测序与 PTCHD1:c.605G>A (p.Arg202Gln) VUS，母源；VPS13B:c.1520A>G (p.Asn507Ser) VUS，父系；LAMC3:c.4415G>A (p.Arg1472Gln)，母源；EZH2:c.2110+6T>G VUS，母源；和正常结果：FMR1、MECP2、SNP 6.0 微阵列、NSD1（测序和 MLPA）、广泛的生化检查和 X 灭活研究。然而，EpiSign 分析显示与 DNMT3A 相关的表观特征，DNMT3A 是参与 Tatton-Brown-Rahman 综合征的基因（图 4）。DNMT3A 基因的后续测序揭示了一个错义可能的致病变异 DNMT3A:c.2146G>A (p.Val716Ile)。

结论

本研究描述了诊断性临床基因组 DNA 甲基化检测在罕见疾病患者中的实施。它为 EpiSign 分析的临床效用提供了强有力的证据，包括在大多数测试对象中提供结论性结果的能力。

游侠点评

从本文中我们可以看到甲基化profile不仅可以检测甲基化异常的印记基因疾病，还可以用于基因突变导致甲基化profile发生改变的疾病的功能验证，特别是这些基因的VUS位点，即使之前没有发现VUS位点也可以提示致病基因和疾病。不过国内并没有这样的检测，有实力的检测机构可以考虑引进国内，市场前景广阔。自己从头开发难度比较大，主要是需要建立庞大的对照样本库及判断算法。

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