余永國：測序技術如何實現 「精準」的疾病診斷？

為人父母，經常為孩子們的身體和智力發育落後而擔憂，尤其當遇到傳統醫學無法檢測的「罕見病」病因時，父母倍感焦急甚至亂投醫。

隨著現代生物技術的迅猛發展，上海交通大學醫學院附屬新華醫院正在採取一些新型的診斷方法，使得原來的「試錯模式」向「精準診斷」轉變，患兒也不用因未知病因而被延誤治療。

這些新型的技術適合於哪些人群？它是如何對兒童疾病進行早期篩查和診斷的？它採用的是什麼技術和平台？它可以用於產前診斷嗎？父母們如何在第一時間接觸到這些技術？

針對上述疑問，生物探索記者有幸採訪到了新華醫院兒童內分泌/遺傳科的余永國醫師。

余博士早年在美國哈佛大學醫學院進修分子診斷多年，在遺傳性罕見病的分子診斷方面有著極其豐富的經驗，回國後成功搭建了基因晶片和二代測序研究與診斷平台；並將全基因組高分辨晶片和二代測序應用於臨床診斷，為提高孤獨症、智力落後、多發畸形、罕見病等疾病的遺傳診斷率與轉化研究做出了重要成績。

以下是生物探索對余博士的採訪實錄。

生物探索：新華醫院兒科研究所主要是對哪些人群進行遺傳檢測？

余永國博士：目前我院在內分泌/遺傳科的臨床診斷主要還是針對兒童「出生缺陷性疾病」的診斷和治療，包括遺傳代謝症方面的疾病，例如苯丙酮尿症、腎上腺皮質增生症、溶酶體累積病類、有機酸代謝病等及神經肌肉的疾病的分子診斷和產前診斷，這些疾病多為單基因疾病；同時我們對多基因疾病也進行遺傳背景研究，比如不明原因智力落後、多發畸形、矮小等。

生物探索：新華醫院的診斷模式與傳統模式有何不同？

余永國博士：隨著現代生物技術的迅猛發展，診斷方式在不斷轉變和發展中，目前我院主要傳統的診斷模式為主，新型的診斷模式也在不斷的研發中。

以苯丙酮尿症的檢驗為例，如果早期治療早期干預智力可以完全不受影響，傳統的診斷模式分成三步：1.串聯質譜和血苯丙氨酸濃度測定證實是不是苯丙酮尿症；2.尿喋啶譜和DHPR分型鑑別是經典的苯丙酮尿症還是惡性的苯丙酮尿症；3. 基因確診：苯丙酮尿症不同的分型有不同的基因，總計有6個基因；有時候生化結果不典型，致使第一步和第二步確診困難，從而導致很難選擇哪個基因進行檢測，後續的診斷也無法進行從而延誤治療，但是隨著二代測序的發展，新的診斷模式出現：我們可以把6個基因打包一起檢測，直接跳過第一和第二步，基因確認後再通過第一步和第二步生化驗證確診，從上面例子可以看出傳統模式和新的診斷模式某些意義上有些相反的。

因此目前我們現在對苯丙酮尿症的診斷在逐漸轉型，一半是按照傳統的診斷方式來做，另一半是按照新的診斷模式來做。

新的基因診斷模式可以彌補生化診斷不典型的缺陷，這種新型診斷模式的結果能夠提示臨床表型，實現精準診斷，正逐漸改變傳統的臨床診斷流程。

生物探索：新華醫院的診斷模式成功找出病因的案例？

余永國博士：在過去，傳統的醫學對那些不明原因的智力落後兒童如果排除出生窒息史、染色體核型正常及頭顱磁共振正常後就無法診斷，只能建議送往康復醫院訓練；而現在就有很多新的辦法——比如進行染色體全基因晶片掃描，它可以發現那些患兒存在很多染色體微重複或者是微缺失綜合徵。

例如由17號染色體異常引起的SMS綜合症（Smith-Magenis syndrome 史密斯-馬吉利綜合症，一種罕見的基因疾病）在過去就是一種不明病因的綜合徵，而現在SMS就可以根據染色體全基因晶片掃描進行相應的診斷。

目前由染色體微缺失/微重複綜合徵異常引起的疾病多達500多種。

生物探索：目前，新華醫院的診斷模式主要採用哪些平台？各有什麼特點？

余永國博士：目前新華醫院使用的傳統分子診斷平台主要包括一代測序、螢光原位雜交技術（FISH）、特殊生化、染色體核型分析等方法。

不過，上述方法都存在一些不足。

首先，基於FISH技術的檢測需要已知患者的致病區域才能進行確認檢查。

其次，特殊生化檢測最大的缺點是隨著人體生化環境的變化，患者需要對檢測結果進行多次動態複查，這可能會導致病情確診的延誤。

最後，染色體核型分析周期長（需要2-3周）、人力耗費大、診斷陽性率低，僅為2%-5%。

相比之下，新發展的分子診斷平台比如基因晶片的診斷陽性率可達20%-30%；二代測序診斷的陽性率約為1/3左右。

目前，醫院已購買了affymetrix基因晶片平台及PGM、Proton、Next 500和MiSeq等測序平台，除用於科研領域外，在臨床方面主要是用於出生缺陷的遺傳診斷。

生物探索：鑒於二代測序平台的顯著優勢，已經在哪些診斷方面使用？能否用於產前診斷？

余永國博士：目前在國內，二代測序已經應用到出生缺陷遺傳背景的檢測中，不過暫時還沒有應用到產前診斷領域，最主要的原因是產前診斷常規需要知道確切的致病位點，而二代測序雖然能檢測很多種疾病，同時也會產生大量的未知變異（VUS）。

如果檢測出這些不能解釋的變異，它是否致病？孕婦何去何從？這樣的境地對孕婦和遺傳諮詢醫生都將是非常非常大的挑戰。

生物探索：目前，這些新的診斷模式普及程度如何？有什麼改善的途徑？

余永國博士：由於三甲醫院很少宣傳，導致了「病人需求多，但找不到地方看病」的現狀。

事實上，這是由於在病人需求和終端服務（治療）之間存在一個鴻溝。

想要填補這個鴻溝，一方面，需要加強科普性宣傳，讓病人知道全國有哪些醫院可以從事相關的診斷工作；另一方面，醫院自身也需要加強專業知識推廣，做好深層次的諮詢服務。

除此之外，醫院還可與一些公司建立合作，藉助企業的資源和渠道，將整個流程規模化和體系化，再結合自身深厚的醫療背景為患者提供更好的後期服務和早期診斷。

通過多重合作，將公司和醫院的優勢充分結合併相得益彰，進一步推動推動新型診斷模式的普及應用。

生物探索：您覺得未來測序技術怎樣發展才能更好的應用到醫療領域？

余永國博士：合作是將測序技術更好地應用到醫療領域的必然趨勢。

目前，新華醫院有意向與華大、達安等企業建立更加深層次合作。

在新的合作模式的推動下，公司可為醫院建立實驗室，使檢測規模化；醫院則在檢測結果的判讀解釋和病人的諮詢診治等醫療方面發揮作用。

未來，如果能進一步加強醫院與企業之間的聯繫與合作，測序技術定能在疾病的預防、診斷和治療領域的釋放更大的能量。

余永國簡介：

兒科學博士，副主任醫師，碩士生導師，上海交通大學醫學院附屬新華醫院兒科內分泌/遺傳科副主任醫師，同時兼任上海市兒科醫學研究所分子診斷平台負責人、課題組PI，浦江學者,美國哈佛大學博士後。

近5年來，余永國承擔多項國家級及市級課題；發表SCI論文近30篇(總影響因子>100分)，回國後，成功搭建了基因晶片和二代測序診斷與研究平台；目前擔任中國醫師協會青春期醫學專業委員會青春期臨床遺傳學組委員兼秘書，中國醫師協會青春期醫學專業委員會青年學組副組長，上海市醫學會兒科分會內分泌遺傳學組委員，上海市醫學會青年學組委員和上海市醫學會檢驗學組分子診斷專業委員。

擅長常見兒童內分泌遺傳代謝性疾病,比如矮小症、性早熟、肥胖、甲狀腺、糖尿病、遺傳代謝等疾患的診治，同時擅長針對不明原因智力落後、多發畸形、發育遲緩等遺傳病因診斷。

新華醫院：

新華醫院是上海交通大學醫學院附屬教學醫院，創建於1958年，是新中國成立以來上海自行設計建設的首家綜合性醫院。

該院遺傳諮詢專科是依託上海市兒科醫學研究所細胞遺傳研究室而成立的臨床專科，開設遺傳諮詢專科門診，開展染色體核型分析和FISH等細胞遺傳學檢測，提供百餘種單基因遺傳病的基因診斷與產前診斷服務。

傳承30餘年的優秀傳統，緊跟技術革新的時代前沿，秉承UCP臨床遺傳服務與URE臨床基因檢測服務的雙U服務模式；通過產前診斷預防遺傳病的再發，通過產前篩查為每一對夫婦提供一份額外的保障；通過建立一個多層次的預防體系來預防唐氏綜合徵的發生；將產前篩查擴展到常見單基因遺傳病，從源頭上避免悲劇的發生。

2015年6月19-21日，新華醫院將舉行「中國醫師協會臨床遺傳學峰會暨2015年上海交通大學醫學院附屬新華醫院遺傳論壇」，感興趣請點擊以下連結查看：http://suo.im/nzftw。