關(guān)鍵詞：應(yīng)用遺傳流行病學(xué)；群體測序；群體基因組；基因組變異檢測；
文獻(xiàn)簡介
標(biāo)題（英文）：1029 genomes of self-declared healthy individuals from India reveal prevalent and clinically relevant cardiac ion channelopathy variants
標(biāo)題（中文）：來自印度的自稱健康個體的 1029 個基因組揭示了流行且臨床相關(guān)的心臟離子通道病變異
發(fā)表期刊：Human Genomics
作者單位：印度尼赫魯大學(xué)和新德里AIIMS醫(yī)院
發(fā)表年份：2022
文章地址：https://doi.org/10.1186/s40246-022-00402-2
心臟離子通道病的患病率和遺傳具有人群特異性。本文使用1029個自述健康的印度人全基因組數(shù)據(jù)及53個獨(dú)立的全外顯子驗(yàn)證數(shù)據(jù)集研究了印度心臟離子通道病的人群特征及特異性變異。
遺傳性心臟離子通道病，作為一種罕見的遺傳性疾病，其根源在于基因突變，這些突變嚴(yán)重影響了心臟電活動的正常傳導(dǎo)，進(jìn)而引發(fā)了心律失常甚至潛在的猝死風(fēng)險。疾病譜中包含了長QT綜合征（LQTS）、Brugada綜合征（BrS）、兒茶酚胺能多形性室性心動過速（CPVT）以及短QT綜合征（SQTS）等多種類型。鑒于這些疾病的罕見性和潛在的高風(fēng)險，對于它們的早期發(fā)現(xiàn)、精確診斷以及有效預(yù)防顯得尤為重要。
在Keating及其同事的開創(chuàng)性研究中，心臟離子通道病的遺傳基礎(chǔ)得以揭示，并確定了KCNH2、SCN5A和KCNQ1等多個關(guān)鍵基因。隨著研究的深入，目前已知有超過36個基因與這一疾病群相關(guān)，它們編碼心肌細(xì)胞中的離子通道及其輔助亞基。這些基因及其變異的復(fù)雜性導(dǎo)致了基因型和表型的多樣性，使得不同疾病之間可能存在相似的遺傳背景和臨床表現(xiàn)。
隨著下一代測序技術(shù)的飛速發(fā)展，心臟離子通道病的遺傳研究取得了顯著進(jìn)展。通過大規(guī)模基因組數(shù)據(jù)集，如IndiGenomes數(shù)據(jù)集，科學(xué)家們能夠深入分析特定人群的遺傳特征，并估計(jì)罕見變異的等位基因頻率。這不僅有助于評估疾病相關(guān)變異的患病率，還對其臨床可操作性進(jìn)行了深入研究，并揭示了群體特異性的遺傳譜。
在印度，由于其豐富的文化多樣性和內(nèi)婚群體的存在，遺傳多樣性尤為突出。這為發(fā)現(xiàn)心臟離子通道病變的獨(dú)特遺傳特征提供了寶貴的機(jī)遇。通過對印度次大陸個體的基因組進(jìn)行深入分析，IndiGenomes數(shù)據(jù)集揭示了多個與心臟通道病緊密相關(guān)的遺傳變異，并強(qiáng)調(diào)了該地區(qū)存在大量高風(fēng)險人群。
測序流程
Distribution of ACMG/AMPclassified variants associated with cardiac ion channelopathy.APie chart representing the percentage of nonsynonymous variants classified as VUS, LP(IV) or (V), P/LP(II) or (III) and LB.BPie chart representing the percentage of pLoF variants classified as VUS and P.CHeat map representing the distribution of 470 ACMG/AMP classified variants (nonsynonymous and pLoF) across 36 cardiac ion channelopathy genes. Red colour gradient corresponds to the number of variants in a gene. Numbers in rectangles represent the number of variants
該研究數(shù)據(jù)分析部分使用Ilumina DRAGEN v3.4 Bio-IT 平臺對全基因組及全外顯子數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分析。使用Sentieon對全基因組數(shù)據(jù)（1029個樣本）進(jìn)行聯(lián)合基因分型。
本研究利用IndiGenomes數(shù)據(jù)集（使用Sentieon進(jìn)行聯(lián)合基因分型）和獨(dú)立的全外顯子驗(yàn)證數(shù)據(jù)集對已知的36個心臟離子通道病基因上的變異進(jìn)行過濾并根據(jù)ACMG指南進(jìn)行分類及獨(dú)立驗(yàn)證。最終，鑒定到124個在印度人群中特有的變異，并確定了13個致病/可能致病的突變位點(diǎn)。其中，3個突變位點(diǎn)在53個人構(gòu)成的獨(dú)立外顯子隊(duì)列中得到了驗(yàn)證。
Sentieon軟件團(tuán)隊(duì)擁有豐富的軟件開發(fā)及算法優(yōu)化工程經(jīng)驗(yàn)，致力于解決生物數(shù)據(jù)分析中的速度與準(zhǔn)確度瓶頸，為來自于分子診斷、藥物研發(fā)、臨床醫(yī)療、人群隊(duì)列、動植物等多個領(lǐng)域的合作伙伴提供高效精準(zhǔn)的軟件解決方案，共同推動基因技術(shù)的發(fā)展。
截至2023年3月份，Sentieon已經(jīng)在全球范圍內(nèi)為1300+用戶提供服務(wù)，被世界一級影響因子刊物如NEJM、Cell、Nature等廣泛引用，引用次數(shù)超過700篇。此外，Sentieon連續(xù)數(shù)年摘得了Precision FDA、Dream Challenges等多個權(quán)威評比的桂冠，在業(yè)內(nèi)獲得廣泛認(rèn)可。
文獻(xiàn)結(jié)論
總結(jié)
本文通過對1029個樣本構(gòu)成的自述健康的印度人群全基因組數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)了印度人群特有的心臟離子通道病相關(guān)基因，并估算了該疾病的流行率。通過適當(dāng)?shù)纳罘绞礁淖兗爸委煾深A(yù)可以有效減輕心源性猝死的風(fēng)險。此類研究需要進(jìn)行大規(guī)模人群篩查，以識別高危人群并采取預(yù)防措施。此過程中，高效、精準(zhǔn)的的變異檢測軟件（如Sentieon）為大規(guī)模人群基因組分析提供了重要支撐。
