在最近的一项研究中，圣裘德儿童研究医院的科学家们表明，通过将全基因组测序纳入临床基因组测试，可以在近一半的患者中发现更多的癌基因突变。这一举措为临床基因组测试提供了新的黄金标准，并强调了将全基因组测序纳入儿科癌症患者临床测试和治疗的迫切需要。
相关研究最近发表在期刊《Nature Communications》上，题目是“全基因组、全外显子组和转录组三平台测序的临床癌症基因组图谱”。
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这项试点研究包括78名患有各种癌症的儿童和青少年，他们在圣裘德接受了广泛的诊断测试。这项研究为临床基因组测试奠定了基础，现在每个新的St. Jude癌症患者都可以进行临床基因组测试，包括开发一个临床管道，用于及时分析、验证和确定临床重要结果。
DNA是一种编码组装和维持生命指令的分子，而全基因组测序(WGS)包括确定组成人类DNA的30亿个化学碱基的确切序列。虽然全基因组测序提供了对正常基因组和癌症基因组差异的最全面的评估，但这种方法并没有在临床上广泛使用，部分原因是测试结果的成本和及时性。
目前，下一代测序的临床测试通常包括更有限的全外显子和转录组测序(也称为RNA测序)的综合分析。其中，外显子是基因组中编码蛋白质组装指令的1%-2%；转录组识别被表达的基因。
1、研究结果
在本研究中，将患者肿瘤和正常DNA的全基因组和外显子测序(WES)与肿瘤DNA全转录组的临床测试结果进行比较，分析仅限于外显子和转录组结果。该测试在圣裘德临床诊断实验室进行。研究发现：
(1)在47%的患者中，通过包括全基因组测序在内的临床试验鉴定了已知或可能的致癌突变，但是在仅使用全外显子和全转录组测序的试验中没有发现这些突变；
(2)包括所有三种下一代测序方法(全基因组测序、全外显子测序和全转录组测序)的测试检测到99%的已知或疑似致癌突变，而仅通过全外显子和全转录组测试检测到78%的突变。
“这确实显示了全基因组测序的价值，至少对于儿童癌症来说是如此，”作者之一张景惠说。
导致和促成癌症的基因组变化是非常不同的。癌症突变包括遗传密码中的单碱基变化(点突变)、染色体重排和由DNA片段的删除或添加引起的结构变化。“不同的测序方法更有利于识别不同的变化，”张认为。"全基因组测序是发现儿童癌症中普遍存在的一些突变的最好方法."
该通讯的作者大卫w埃里森(David W. Ellison)补充道，“我们预计联合测序方法可以提供儿童癌症遗传变化的全面视图，这对治疗决策至关重要，也可以用作发现罕见儿童癌症遗传基础的引擎。”
2、建立分析管道
在这项研究中，研究人员开发了一种分析管道，用于检测、比较和验证在全基因组、外显子和转录组测序中发现的肿瘤和种系基因的突变，以确认可能的致病突变。然后由具有生物信息学、遗传学和临床专业知识的专家委员会审查排名和临床重要性，然后将研究结果报告给临床医生，并纳入患者的病历。
如今，管道平均在31天内提供报告结果。这相当于肿瘤外显子测序或类似基因组检测结果返回的时间。自2013年这项研究开始以来，每位患者的全基因组、外显子和转录组数据的测序和存储成本已经下降。
临床管道的一个关键特征是由ST . Jude ' s Department of Computational Biology的共同第一作者Michael Rusch及其同事开发的软件。管道简化了不同测序平台收集的基因组变体的整合和验证。Rusch说，“在所有三个测序平台上验证结果提高了结果的准确性和敏感性。”
最后，本研究中使用的测序数据(原始数据和处理后的数据)可以通过圣裘德云的圣裘德山核桃(儿科癌症)数据门户提供给全世界的研究人员。圣裘德大学的研究人员希望这种方法能够促进未来涉及全基因组测序的研发或临床应用。
参考资料：
1)研究人员发现年轻癌症患者对全基因组测序的“迫切需求”
2)通过全基因组、全外显子组和转录组的三平台测序的临床癌症基因组图谱