歡迎來到【陳巍學基因】我們這個節目，主要給大家介紹 基因組學和臨床分子診斷的最新技術進展今天這期節目，我們會和大家談一下ACMG對於判斷基因變異的致病性建議的判斷依據、和判斷標準ACMG，全稱是American College of
Medical Genetics and Genomics翻成中文，就是「美國遺傳學與
基因組學學會」這個組織成立於1991年是公認的醫學遺傳學和基因組學方面的 權威學術機構因為二代測序技術的飛速發展，許多 新的基因變異被快速發現但是如何評判這些基因變異是否致病， 就成了一個新的問題在此情形下ACMG在2015年5月發表了一篇文章文章的標題是：Standards
and guidelines for the
interpretation of sequence variants:a
joint consensus recommendation of
the American College of
Medical Genetics and Genomicsand
the Association for Molecular
Pathology這個標題翻成中文就是《ACMG和分子病理協會的一致 聯合建議：解釋序列變異的標準與指南》目的是給眾多的學術機構、和醫療機構， 在評判基因變異的致病性的時候有一個參考依據、和相對一致的方法大家可以在網上，下載到這篇文章的 全文今天，我們就和大家談這篇文章中
所建議的判斷基因變異的致病性，它的判斷依據、 和判斷標準文章中，把判斷一個變異致病性的 確定程度，分成5檔：第1檔，Pathogenic，致病第2檔，Likely Pathogenic，很可能致病第3檔，Uncertain
significance， 顯著性不確定第4檔，Likely benign，很可能無害第5檔，Benign，無害對於判斷致病性的證據，根據其來源， 分成8種來源：第1種，群體數據第2種，計算機的分析、和預測第3種，基因的功能數據第4種，基因變異、與可能是由這個
基因變異導致的病之間的關係在病人、和病人所在家族中的關聯性， 以及與健康人群的對比第5種，新發變異數據（de novo variant
data）第6種，等位基因的數據第7種，其它的數據庫第8種，其它的數據把一個變異致病性證據的置信程度， 分成4檔，分別是：第1檔，致病，證據非常強， Pathogenic Very
Strong第2檔，致病，證據強，Pathogenic Strong第3檔，致病，證據中等，Pathogenic Moderate第4檔，致病，證據有支持性， Pathogenic
Supporting把一個變異是「無害」變異的證據， 它的置信程度分成2檔，分別是：第1檔，無害，證據強，Benign Strong第2檔，無害，證據有支持性，Benign Supporting這樣，「致病」證據4檔，加「無害」
證據2檔，一共是6檔把證據根據其8種來源、和6個分檔， 進行列表，就形成了一個8行6列的表格接下來，我們就按着這個表格，挨個 給大家介紹一下第一種「很強的」變異會致病證據就是已知一種基因失活，是一種病發生 的機制而現在發現的這個變異，就是讓這個
基因失活的變異例如：A，這個變異是個「無義突變」也就是這個密碼子在變異之後，變成了 「終止密碼子」在RNA翻譯成蛋白的過程當中，翻譯 到這裏，蛋白的延伸就終止了B，移碼突變移碼突變位點之後的肽段的序列，會和 野生型的肽段序列完全不一樣C，在mRNA剪接位置的前1個、或2個
鹼基或者後1個、或2個鹼基發生變異這就會導致mRNA剪接的產物多出一個 內含子、或者缺少一個內含子D，翻譯的啟始密碼子發生變異因為真核生物都是只能用「AUG」作為 啟始密碼子所以起始位置的AUG這三個鹼基中的 任何一個鹼基發生變異都會導致這個基因徹底不能被翻譯成蛋白E，缺失一個或者幾個外顯子但是，我們要警惕以下幾點：A，如果失活的基因不是一個已知的
疾病發生機制那麼這種失活變異可能是不致病的B，如果缺失的是基因的3』位末端那麼這種缺失可能不會導致基因失活因為有可能蛋白質的最後若干個氨基酸， 對這個蛋白的功能沒有太多的影響C，對於引起mRNA剪接改變的變異， 如果跳過了一個外顯子但是剩下的蛋白部分還能保持完整， 並且沒有發生移碼那麼這種變異可能是不致病的D，對於一個基因的mRNA有多種
剪接方式的如果一個剪接位點的改變，只影響 一部分的剪接方式那麼這個變異有可能是無害的上面，就是第一檔：「最強的」 變異致病的證據接下來，我們來看第二檔，「強的」 變異致病證據第一個，如果之前已知（某個基因的）
一種氨基酸的變異是致病的例如：已知第34位鹼基從G變成C會導致氨基酸從纈氨酸變成了亮氨酸 （Val→Leu）並且是致病的那麼第34位的鹼基發生從G變到T變異導致同一個位置發生同樣的纈氨酸變到 亮氨酸（Val→Leu）的變異那麼這種情況，也可以推斷是 同樣致病的但是，這裏要注意，如果鹼基的改變
影響到了剪接位點那麼剪接位點改變所造成的影響，可能 比氨基酸序列改變所造成的影響更大第二個，對於從患者身上發現的 新發變異（de novo
variant）同時對患者的父母雙方都做過檢測， 確認父母都沒有這個變異而這個變異是與一種特定的疾病特徵 相吻合的例如：NIPBL這個基因發生新發變異， 會導致Cornelia
de Lange syndrome患者有一種特殊的面容，多毛、並且有 上肢缺陷那麼，這是一個「強的」致病證據注意：這裏所說的父母，是指生物學
意義上的父母也就是需要排除：領養、捐卵、代孕、 胚胎移植等，非生物學因素的影響第三個，在體內和體外都已對這個基因 和這個基因的產物做過功能驗證建立了對這個基因功能良好認識之後而這個變異能夠破壞這個基因的功能， 這是一個「強的」致病證據那麼請注意，要在臨床診斷實驗室中
對一個基因進行過功能驗證並且，結果是有良好的可重複性的時候才算是對這個基因的功能做了充分驗證第四個「強的」致病證據， 是在 受到該病影響的人群當中這個變異存在的比例，明顯高於對照組 當中，這個變異存在的比例注意：在有這個變異的人群當中患病的相對風險和對照組相比，高5倍
以上並且，相對風險的置信區間不包括： 」1.0「這樣，才能算是一個「強的」致病證據這裏解釋一下「相對風險」， relative risk也就是有這個基因變異的人群當中，
患這個病的人的比例與不含這個基因變異的人群當中， 患這個病的人的比例兩者相比較，得到的比值如果兩個比值是一樣的也就是相對風險是1.0而這個1.0又被包括在置信區間的範圍內那麼就不能說明，這個基因變異 對引起這個疾病有特別的意義第2個注意點：如果是病例十分稀少，達不到統計樣本 數量的要求那麼，如果在幾個不相關的病人當中，
有相同的變異，也有相同的表型而在對照組當中，沒有這個變異， 也沒有這種表型則可以把這個證據，當作是一個 「中等的」致病證據接下來， 我們來說「中等的」致病證據第一個「中等的」證據，是這次發現
的變異，位於一個熱點區域這個熱點區域是這個基因的明確的 功能區例如：在酶的酶活性中心區域而且，這個區域還沒有被報道過有 「無害」變異另外，如果在附近區域，之前被報道過 有致病變異也可以幫助證明：這次發現的變異，
可能是有致病性的第二個「中等」致病可能性的證據是對於顯性遺傳的變異在國家心臟、肺和血研究院外顯子 測序項目，千人基因組項目外顯子合併財團（項目）中都沒有發現過這個變異或者對於隱性遺傳的變異，只在上述 項目當中，極少地被發現則認為是一個「中等」強度的致病證據但是，請注意：因為用二代測序得到的 基因序列數據對於找出「插入、缺失變異」，並不是
很敏感所以，用這個方法來推斷插入、缺失 變異的致病性，並不是很準第三個「中等的」致病可能性證據是對於隱性遺傳疾病現在，在這個染色體的、這個基因上 找到了這個變異而在這個病人對應的那條染色體上的 那個等位基因中已經找到了一個致病變異那麼現在找到的這個變異，就
有可能致病的那麼這裏要注意：這需要在測了父母 雙方的基因的單體型之後，才能確認因為測了父母的基因單體型才能確認兩個變異是一個來自於父親、 另一個來自於母親也就是要確定：這個人的這2個等位 基因，各有一個變異所以，他的兩個等位基因都失活了第四個「中等的」致病可能性證據是在該基因的蛋白產物的非重複區域，
有閱讀框移碼的變異或者是有終止密碼的丟失變異這會導致蛋白質的長度有變化第五個「中等的」致病可能性證據是在同一個氨基酸位置，已知另一個 氨基酸替換變異是致病的而這次發現的，是同一個位置的氨基酸 被替換成另外一種的氨基酸那麼，這也是一個「中等的」致病 可能性證據例如：FGFR3這個基因它的第650位的賴氨酸變成谷氨酰胺、
或者天冬酰胺之後會導致中等程度的軟骨發育不良而這個第650位的賴氨酸殘基，如果 變成蛋氨酸殘基則會導致嚴重的軟骨發育不全第六個「中等的」致病可能性證據是患者有這個變異，而患者的父母是 健康的但是還沒有驗證過：父母是否有這個 變異？
在這種情況下，可以算作是一個 「中等強度的」致病可能性證據接下來，我們說「支持性的」變異 會致病的證據第一個「支持性的」變異會致病證據從幾個有這個變異的家庭中，發現 這個病的發病率比正常人群高而這個變異是在一個已知會引起這個
疾病的基因上這算一個「支持性」證據如果發現大量有這個變異的家庭當中發生這個病的比例遠比正常人群高那這個證據就可以升級成「強的」 致病證據第二個「支持性的」變異會致病的證據是一個錯義突變，發生在一個很少 被發現有無害變異的基因上而這個基因上，已知有好幾種錯義突變 是致病的這算是一個「支持性」證據第三個「支持性的」變異會致病的證據是幾種計算機算法比如基因的保守性、進化數據、
RNA剪接分析都支持說這個變異是對基因、或者基因 的產物有害的那麼，這也可以算是一種「支持性」 致病證據第四個「支持性的」變異會致病的證據是病人的表型、和家族史都有一種 特別的病徵比如Gorlin
syndrome，它是PTCH 基因變異導致的綜合徵它會表現出：基底細胞肉瘤、手掌腳掌 會有坑、會有牙源性角質化那麼，這可以算作是一種「支持性的」 變異會致病的證據第五個「支持性的」變異會致病的證據是一個有名的信息來源例如：一家長期專注於這種疾病的
臨床實驗室，報道說這個異變是致病的但是這個信息還沒有被別的 臨床實驗室所證實那麼，這可以算是一個「支持性的」 該變異會致病的證據接下來，我們來說，判定一個變異是 「無害的」證據第一個，單獨的證據是該等位基因在外顯子測序項目、千人
基因組項目、和外顯子合併財團項目當中它的等位基因頻率大於5%因為上述三個項目都是群體項目， 採集的樣本量很大，來源很廣所以，如果一個等位基因在這些大型的 群體項目當中，高頻率地出現那麼，可以證明：這個等位基因是 無害的接下來說:「強的」無害變異證據第一個「強的」無害變異證據，是
等位基因頻率比疾病發生的頻率高第二個「強的」無害變異證據對於幼年期就會發病的疾病來說如果它是一個隱性遺傳疾病那麼，發現一個健康成年人是這個 等位基因的純合子那就是一個「強的」無害變異證據如果是幼年期就會發病的顯性遺傳疾病在一個健康成年人身上，發現有這個 等位基因的雜合子那就是一個「強的」無害變異證據對於在幼年就會發病的X連鎖疾病來說有一個帶有這個等位基因的 健康成年男性或者是一個這個等位基因純合子的
健康成年女性那都是「強的」無害變異證據第三個「強的」無害變異證據是已經在體外實驗和體內實驗當中，都 證明：這個變異對蛋白質的功能沒有影響第四個「強的」無害變異證據是在一個家庭當中，患者和健康人的 基因型是混合的有健康人有這個變異；也有病人沒有 這個變異但是要注意：存在「擬表型」也就是說，有些基因型要表現出一個
表型要與外界環境因素相互作用之後，才會 表現出該表型例如：癌症、和癲癇也有一種情況，是家族中有一個以上的 致病變異會導致這種病徵這會讓這個家族中的基因分離情況變得 複雜接下來我們來說，「支持性的」
變異無害證據第一個「支持性的」變異無害的證據這個基因只有發生蛋白質截斷才會致病， 而現在發現的是一個錯義變異例如，ASPM基因，它的主要 致病變異形式，是蛋白質被截斷並會導致小頭畸形但這個基因有許多錯義突變是不致病的第二個「支持性的」變異無害的證據是在另一個等位基因上有一個致病變異或者在同一個等位基因上已經發現 有一個致病變異第三個變異無害的「支持性的」證據是對於重複序列區域如果有一個不引起移碼的插入缺失變異並且這一段的序列在進化上不是很保守，
那麼致病可能性就會低第四個「支持性」變異無害的證據是如果幾種計算機算法分析的結果， 都認為這個變異是無害那麼，這個變異有可能是無害的計算機會分析：序列的保守性、 進化上的情況、對RNA剪接的影響等但是要注意：多種計算機算法採用相似的預測策略所以，不同的算法不可以看作是 完全獨立的評判標準多種算法算出來的結果，只能算是
一次無害變異的「支持性」評分第五個「支持性」變異無害的證據在一個病人身上，如果發現有另一個 已知的、明確的致病原因那麼現在發現的這個變異，有可能是 無害的第六個「支持性」變異無害的證據是一個在這種疾病上有長期研究的 知名機構說：這個變異是無害的但是，別的實驗室還沒有獨立地評判過
這個證據那麼，這可以算是一個「支持性的」 變異無害的證據第七個「支持性的」變異無害的證據是一個同義變異在計算機軟件的推算結果當中，說它 不會影響原有的剪接位點也不會引入一個新的剪接位點而且這個地方不是高度保守的這也是一個變異無害的「支持性」 證據在有了致病、或無害的證據並且按照上述的規則把證據的強度進行
分檔之後就可以根據ACMG推薦的判定規則對變異致病、或者無害的可能性 進行判定判定的規則如表格中所示那麼，舉例說明一個「很強的」致病證據，再加一個 「強的」致病證據就可以判定一個變異是「致病的」一個「很強的」致病證據，加二個「 中等的」致病證據也可以判定一個變異是「致病的」同樣道理，1個「單獨的」無害證據或者2個「強的」無害證據就可以判定一個變異是無害的其它更多的判定規則，大家可以看原文
當中這個表格另外，隨着針對變異是否致病的數據、 和證據的連續積累、和強化就可以對這個變異做出越來越明確的 判斷原來判斷是「很可能致病的」一個變異經過增加數據，就可能變成確定的 「致病」變異一個原來是「很可能無害的」變異經過增加證據，就可能變成確定的
「無害」變異我的同事，明碼公司的趙倩博士向我 推薦了這篇文章，在此表示我的感謝！另外，如果您看到有用、有意思的 基因方面的文章歡迎您把文章推薦、轉發給我。
我會挑選其中的部分，做成視頻， 與大家分享以上，是本期節目的全部內容。 謝謝您的收看，我們下期節目再見