加速遗传诊断：香港基因组计划中半自动化定制队列分析流程在视网膜色素变性中的应用

《Human Genetics》：Accelerating genetic diagnostics in retinitis pigmentosa: implementation of a semi-automated bespoke cohort analysis workflow for Hong Kong Genome Project

编辑推荐：香港基因组研究所团队针对遗传变异解读效率低下的瓶颈问题，开发了整合ACMG指南的半自动化定制队列分析流程(S-BCAW)，在79例视网膜色素变性(RP)患者队列中实现诊断效率提升60%(1.5小时/样本)，发现3个新变异，为大规模基因组计划的临床转化提供创新解决方案。

　　

视网膜色素变性(RP)作为最常见的遗传性视网膜营养不良，其诊断历程往往长达10-20年，这种"诊断奥德赛"现象背后是高达90个致病基因的遗传异质性带来的解读挑战。传统手动变异解读流程(MICAW)虽能保证准确性，但每个样本需耗费2.54小时的分析时间，成为香港基因组计划(HKGP)完成4-5万例全基因组测序(WGS)目标的重大瓶颈。更棘手的是，缺乏针对特定疾病的标准化解读框架，导致ACMG/AMP指南在队列分析中的应用存在显著差异，特别是在缺乏ClinGen专家小组指导的基因中。

香港基因组研究所联合香港大学等机构的研究团队创新性地开发了半自动化定制队列分析流程(S-BCAW)，以RP为模型疾病进行概念验证。这项发表于《Human Genetics》的研究通过整合AutoPVS1工具、Mastermind文献挖掘系统等关键技术，实现了ACMG准则的自动化赋值与变异分类。研究团队收集了79例中国RP先证者及30名家系成员的临床样本，采用Illumina NovaSeq 6000平台进行WGS，通过GATK标准流程处理后，平行比较传统MICAW与新型S-BCAW的分析效能。

关键技术方法包括：1)基于WGS的群体特异性变异过滤；2)整合AutoPVS1工具实现LOF变异自动分级；3)利用Mastermind API获取变异相关文献证据；4)建立疾病特异性PM2阈值(0.00025)；5)开发基于贝叶斯概率模型的ACMG积分系统。样本来自香港医院管理局辖下格兰咸医院的转诊网络，所有参与者签署知情同意并通过伦理审查。

研究结果显示：

1. 效率比较：S-BCAW将平均解读时间从2.54小时/样本降至1.08小时，效率提升58%，阳性病例分析时间缩短更显著(63%)。流程自动化覆盖了93%的ACMG准则赋值，包括PVS1、PM2、PP3等关键指标。

2. 诊断效能：两种方法在25例阳性病例(32%诊断率)的判定上完全一致，共鉴定39个致病/可能致病(PLP)变异，其中CEP290 c.1616del、RPGR c.442G>T和TOPORS c.59dup为首次报道的RP新变异。USH2A基因变异占比最高(28%)，与东亚人群研究数据一致。

3. 技术优势：S-BCAW创新性地实现：①基于ClinGen Hearing Loss VCEP自动调整USH2A基因的PP3/PM2阈值；②通过等位基因共现分析自动提示PM3证据；③建立CYP4V2基因c.802-8_810delinsGC等 founder变异的快速识别流程。

讨论部分强调，该研究首次在华人RP队列中验证了半自动化解读流程的临床适用性。相较于韩国团队报告的10-20年诊断延迟，S-BCAW使诊断周期大幅压缩，尤其对复合杂合变异检测显示出特殊优势。研究提出的模块化架构可扩展至其他遗传病分析，特别是满足HKGP对40种核心疾病的快速筛查需求。局限性在于当前仅覆盖60%的ACMG准则，未来需整合PM1(功能域预测)等更复杂指标的自动化分析。

这项研究为大规模基因组计划的实施提供了关键技术支撑，其创新点在于：1)将ACMG准则操作化为可计算的评分系统；2)开发基因特异性阈值动态调整算法；3)建立文献证据的结构化提取流程。这些进展不仅加速了RP的分子诊断，更为遗传病二级分析建立了新范式，对实现精准医疗的规模化应用具有里程碑意义。