8月12日，浙江大学医学院附属妇产科医院董旻岳教授课题组在期刊《Nature Partner Journal Genomic Medicine》上发表了题为“Identification of a likely pathogenic structural variation in theLAMA1 gene by Bionano optical mapping”的研究论文。该研究成功地在一个连续两次妊娠脑室扩张胎儿的家庭中鉴定到LAMA1基因中的一个串联重复变异(c.859-153_4806+910dup)和一个剪接变异(c.4663+1G>c)，这个发现扩大了 Poretti-Boltshauser Syndrome (PBS)的表型谱，表明PBS患儿可能于妊娠期就出现症状，该研究为目前常规筛查方法遗漏的病例提供了一种新的诊断思路。贝瑞基因为该研究提供了Bionano光学图谱技术服务。
分子层面准确的鉴定致病变异对遗传疾病的诊断、治疗和生殖指导具有重要意义。目前已知的多种遗传疾病都与结构变异(SVs)有关。然而，传统的全外显子组测序(WES)技术不能识别小的或平衡的SVs，也不能提供变异的位置和方向信息。因此，当普通的分子测试不能确定有明确遗传问题的家庭的潜在致病变异时，就需要新的技术来填补空白。而Bionano Optical Mapping (BOM)技术的出现则为SVs的检测提供了新的思路，但它在临床上的应用还有待进一步证明。
研究人员发现一对夫妇两次生育的胎儿都患有脑室扩张，为了确定致病基因，该研究首先对第二个胎儿和双亲样本进行WES检测，并在先证者中检测到位于LAMA1基因的一个剪接疑似致病变异，且该变异遗传自父亲。通过对比先证者和其父亲样本中含该剪接变异的reads在全部reads的占比，推测先症者该区域可能为嵌合或多拷贝。此外先证者和其母亲样本中LAMA1基因外显子8-32的覆盖度略有增加，提示先证者该基因的另一个等我基因上可能存在一段遗传自母亲的重复变异。研究人员又对产妇样本进行了染色体微阵列(CMA)检查，未发现明显异常，但降低临界值后，在LAMA1基因外显子6-33中找到一个可能的重复变异。上述结果表明先证者及其母亲可能存在一个WES和CMA技术无法准确检测到重复变异。
WES和CMA技术检测到LAMA1位点疑似变异（图片引自原文）
为了确认该变异的存在及存在方式，研究人员对母亲的样本进行了BOM检测。SV分析显示在LAMA1基因有一个约48 kb的杂合重复，且Bionano技术直接揭示了该重复为串联重复。实时定量PCR (RT-qPCR)和Sanger测序进一步验证了上述结果并在单核苷酸水平上确定了变异位点。综合上述检测分析显示先证者在LAMA1基因中携带c.859-153_4806+910dup和c.4663+1G > C复合杂合变异。遗传自母亲的变异c.859-153_4806 +910dup尚未被报道，且这段序列能够编码层粘连蛋白样表皮生长因子结构域和部分结构域I。遗传自父亲的变异c.4663+1G>C曾在一名PBS患者中报道过，它可能会在mRNA水平上引起剪接异常。
利用Bionano技术发现母亲LAMA1基因的杂合重复结构变异（图片引自原文）
本研究综合了BOM、WES、CMA、RT-qPCR、Sanger测序等方法检测致病变异，这有利于检测到目前常规筛查方法遗漏的病例。该研究也说明了BOM技术能够进一步鉴定出WES或CMA技术无法检测的SV并能揭示位置和方向，证明了其在鉴定SV应用中的价值。
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