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在疑似家族性腺瘤性息肉病（FAP）的家系中，传统基因检测无法确诊。研究人员开展长读长基因组测序（PacBio）等多平台基因组学研究。结果发现 APC 基因内含子中 LINE-1 插入致异常剪接。这支持多平台基因组学在解决遗传病未确诊病例中的应用，为精准医疗提供依据。
家族性腺瘤性息肉病（Familial adenomatous polyposis，FAP）是一种严重威胁健康的遗传性疾病，由肿瘤抑制基因 APC（adenomatous polyposis coli）的致病性种系变异引起。在临床诊疗中，FAP 的确诊对患者的治疗和管理至关重要，它关乎着癌症筛查、预防性干预、靶向治疗以及生殖选择等多方面决策。然而，当前的遗传检测手段却面临着诸多困境。
目前，遗传检测通常局限于外显子和侧翼内含子区域，这种检测方式只能解决大约 34 - 58% 的 APC 致病变异，对于许多像 FAP 这样的罕见病患者，大量潜在的致病基因变异无法被有效检测出来。例如，在面对一些复杂的基因结构变化，如深度内含子变异、启动子区域变异以及结构变异（Structural Variants，SVs）时，现有的检测技术常常显得力不从心。这就导致了许多 FAP 患者无法得到及时、准确的诊断，从而延误治疗，严重影响患者的生活质量和预后。
为了攻克这些难题，来自德国德累斯顿工业大学附属医院临床遗传学研究所等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《npj Genomic Medicine》杂志上，为 FAP 的诊断和治疗带来了新的希望。
在本次研究中，研究人员主要运用了长读长基因组测序（Long-read genome sequencing，PacBio）、短读长基因组测序（Short-read genome sequencing，Illumina）以及短读长 RNA 测序等关键技术。研究样本来自一个五代人都出现腺瘤性结肠息肉或结直肠癌的疑似 FAP 家系，对家系中多个成员的不同组织进行了检测。
研究结果如下：
- 发现 APC 基因中的插入变异：对索引患者（IV:3）进行广泛的常规遗传诊断，包括癌症基因 panel 测序、外显子组测序和拷贝数分析，均未发现 APC 基因的致病变异。短读长全基因组测序检测到 APC 基因内含子 7 存在插入，但无法确定插入序列。随后采用 PacBio 长读长全基因组测序，成功检测到一个约 6.1 kb 的杂合插入（chr5:g.112800732_112800733insN [6116 ± 1]），并确定该插入为完整的 LINE - 1（Long INterspersed Element - 1）反转录转座子。
- LINE - 1 插入的特征分析：通过 BLAST 搜索和 UCSC 基因组浏览器比对，发现插入的 LINE - 1 元件属于 LINE - 1 Ta1d 亚家族，来源于 17 号染色体上的一个 LINE - 1 元件。同时，研究还发现该插入区域的 CpG 位点存在高度甲基化。
- RNA 水平的影响：由于基因组变异对 RNA 水平的影响未知，研究人员利用多种工具进行研究。通过靶向 RNA 测序分析发现，LINE - 1 插入导致了 APC 基因的异常剪接，形成了一个假外显子，并引入了提前终止密码子，进而引发无义介导的衰减（Nonsense - mediated decay，NMD）。通过对索引患者（IV:3）和未受影响家庭成员（IV:1）的淋巴细胞系进行实验，进一步验证了这一结论。基于这些证据，研究人员依据 ACMG/AMP 标准，将该全长 LINE - 1 插入评估为可能致病。
研究结论和讨论部分表明，该项研究首次报道了 APC 基因中致病性 LINE - 1 种系插入，这充分展示了移动元件的致突变潜力。虽然 LINE - 1 反转录转座在单基因疾病中的作用常常被低估，但研究显示其可能在解决部分 FAP 及其他单基因疾病的未确诊病例中发挥重要作用。长读长测序技术在检测 SVs 方面具有显著优势，能够更全面地解析复杂基因组区域，提高诊断率，有望减少对其他验证方法的依赖。此外，研究还指出，多平台基因组学研究，包括长读长测序及其他组学技术，不仅能够在分子层面确诊 FAP，对于罕见病患者的诊断和精准肿瘤学的发展也具有重要意义，能够提高对非编码变异和 SVs 的诊断效率，缩短诊断时间。
总的来说，这项研究为 FAP 及其他罕见病的诊断和治疗开辟了新的道路，为精准医学的发展提供了重要的理论依据和技术支持，有望改善患者的诊疗现状，提高患者的生活质量和生存率。
