[发明专利]ATP7B基因突变二代测序自动化分析解读方法和报告系统

说明书

本发明提出了一种ATP7B基因突变二代测序自动化分析报告系统，包括注释模块、过滤模块、解读模块和报告模块，所述注释模块、过滤模块、解读模块和报告模块依次信号连接；注释模块：调用AnnoVar工具并匹配公用数据库，对变异位点快速注释；过滤模块：根据注释结果，过滤极小致病可能位点；解读模块：载入数据库按ACMG标准对过滤后的位点分类；报告模块：根据报告需要的内容筛选栏目并排序分析解读结果，生成格式化报表。本发明整合了多个数据库，针对本病独立进行分析解读流程的优化，检测领域更为全面、精准，参考信息更为详实。同时，大大降低了对分析业务人员在专业性、经验和知识储备等方面的要求。

技术领域

本发明涉及一种ATP7B基因突变二代测序自动化分析解读方法和报告系统。

背景技术

肝豆状核变性(Hepatolenticular Degeneration,HLD)由Wilson在1912年首先描述，故又称为Wilson病(Wilson Disease,WD)。WD世界范围发病率为1/30000～1/100000，致病基因携带者约为1/90，在我国世界范围发病率为1/10000，致病基因携带者约为1/50,较为多见。WD好发于儿童青少年、少数成年期发病(5-35岁)，男性比女性稍多，病情缓慢发展，可有阶段性缓解或加重，亦有进展迅速者。如不恰当治疗将会致残甚至死亡。WD也是至今少数几种可治的遗传病之一，关键是早发现、早诊断、早治疗。本病若早发现、早诊断、早治疗，一般较少影响生活质量和生存期。晚期治疗基本无效，少数病情进展迅速或未经治疗出现严重肝脏和神经系统损害者预后不良，会致残甚至死亡。患者的主要死因是肝衰竭、自杀和肿瘤。尽管20年来早期诊断和治疗水平有了较大的进步，但肝豆状核变性患者的死亡率还是较高，预后不佳。2018年5月11日，国家卫生健康委员会等5部门联合制定了第一批罕见病目录，肝豆状核变性被收录其中。同时也是ACMG SF v2.0要求必须报告的59个突变基因之一。

肝豆为常染色体隐性遗传的铜代谢障碍性疾病，以铜代谢障碍引起的肝硬化、基底节损害为主的脑变性疾病为特点。已知致病基因ATP7B定位于染色体13q14.3，编码一种1411个氨基酸组成的铜转运P型ATP酶。ATP7B基因突变导致ATP酶功能减弱或消失，引致血清铜蓝蛋白(CP)合成减少以及胆道排铜障碍，蓄积在体内的铜离子在肝、脑、肾、角膜等处沉积，引起进行性加重的肝硬化、锥体外系症状、精神症状、肾损害及角膜色素环(K-F环)等。但其铜代谢异常的机制，迄今尚未完全阐明。ATP7B基因的变异位点繁多，人类基因组数据库中记载达300多个位点(HGMD当前收录873个)。基因突变位点具有种族特异性，因此基因检测位点的选择要有针对性。我国WD患者的ATP7B基因有3个突变热点，即R778L,P992L和T935M，占所有突变的60％左右。

基因检测是肝豆临床诊断的金标准。当前临床上针对肝豆的基因检测方法，主要是对ATP7B基因进行Sanger直接测序(一代测序)。由于Sanger测序的长度限制，在部分实践中仅检测该基因突变热点及其附近区域；或者采用数十对引物(一般20对以上)分段扩增该基因编码区并分别测序。前者将导致非热点突变的漏检(这部分比例将高达40％以上)，而后者则大大增加了工作量和成本。尤其是一代测序的读图，极大程度上依赖于人工仔细的校对峰图，寻找到变异位点后再由其它手段定位到基因组上，再籍经验判断其致病性，或者通过人工的文献检索和数据库检索来确定其致病性。不仅工作量巨大，而且面对大量样本时，人工分析难免疏漏和错误的产生。解读速度偏慢影响检测的极致交付，解读结果的准确性很大程度取决于解读人员的专业性和经验。

当前二代测序的全外显子组或部分遗传性疾病的大PANEL中亦有包括ATP7B基因检测的内容。但是因其包含内容广泛，分析解读的流程无法针对肝豆病进行专门的优化，亦不能集成肝豆病专门的数据库资源进行针对性的分析和报告，在专门针对本病的检测中效能明显不足；同时由于检测范围较大，对硬件系统的开销也较大(需要大型的服务器和Linux操作系统等)。

发明内容