ACMG发布最新临床测序次要发现报告指南ACMG SF V3.0

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前言

ACMG分别于2013年和2017年发布了临床外显子组和基因组测序(exome and genome sequencing, ES/GS)的次要发现报告指南。该建议由ACMG董事会(BOD)领导的SFWG(ACMG Secondary Findings Maintenance Working Group)制定,旨在根据相关疾病的临床可操作性,对接受ES/GS的个体,评估如何提供最低限度基因清单。以往的建议重点关注对哪些基因的哪些变异类型进行报告,随着临床ES/GS检测的不断增加,ACMG SFWG和BOD将对建议的基因清单每年更新一次。基于ACMG次要发现清单的政策更新,包括目的、范围和过程将单独发布并根据需要单独更新。非常重要还需要重申的是,SF清单不应取代基于适应征的诊断性临床基因检测

SF基因清单旨在指导临床实验室遇到与就诊临床指征无关、但可指导临床作为的基因时,将其作为临床ES/GS的一部分进行评估,同时将清单保持在最低限度,以平衡患者受益和测序实验室的额外负担。基因清单评估考虑了表型相关因素,包括临床可操作性、严重程度、外显率以及根据治疗或筛选建议可能带来的影响和/或负担。SFWG在推荐ES/GS可检测到的大多数致病性变异时非常谨慎,例如,由三核苷酸重复引起的基因-表型未包含在本清单中。尽管诸多限制,仍有许多基因型-表型可考虑纳入ACMG SF清单。因为需要将数量控制在一定范围内,因此在评估时做出了很多让步,例如常规临床可诊断的疾病、诊断时机对治疗疗效不重要的疾病,改变生活方式可显著干预的疾病(例如, 避免吸烟)等将不会纳入。本文展示了ACMG SF v3.0清单、相关政策以及纳入/排除原因通过ACMG SF政策声明进行描述。

ACMG SFWG工作组

2018年-2021年期间,由6名来自生化、分子和/或细胞遗传临床实验室主任、5名来自不同临床专科的临床遗传学家、2名遗传顾问、2名心脏专家、2名博士医学遗传学家、1名药物基因组学专家,1名患者倡导组织成员组成SFWG。后来新增了ACMG董事会联络人,协助董事会和SFWG在标准和目标等方面保持良好沟通。SFWG至少每月一次开展视讯会议,并在ACMG和ASHG年会期间参加现场讨论,审查提名表格并就基因型-表型相关的纳入排除进行投票。所有会议都遵循ACMG委员会和工作组政策进行提名和投票。

提名和审查流程

基于SF v2.0清单进行提名和审查,符合条件的依然保留在SF v3.0中,对先前已经提名但未被列入的基因,对ClinGen Actionability Working Group 在2018年8月整理的得分≥10的基因型-表型信息等进行评估。最后,SFWG使用eMERGE网络和SFMPP(the French Society of Predictive and Personalized Medicine)的遗传性癌症基因的可用清单进一步审查。

使用委员会设计的提名表,填写添加或删除建议后提交至SFWG, SFWG内部提名的清单包括CASQ2/儿茶酚敏感性室速CPVT, DICER1/DICER1相关遗传性癌症, FLNC/FLNC 相关心肌病, NOTCH3 /CADASIL, RPE65/RPE65 相关视网膜病变, TRDN /CPVT和长QT综合征(LQTS)以及TTN /心肌病。同时对外部提名进行审议, 包括HNF1A /MODY3, HNF1B /MODY5, PRKAR1A /Carney复合体, SERPINA1 /alpha-1-抗胰蛋白酶缺乏症和TTR / TTR 相关淀粉样变性。

根据不同专业,SFWG分为四个小组(遗传性癌症、先天性代谢异常IEM、心血管疾病、他疾病),最后由SFWG全体成员进行审查。所有提名都会提前进行全面审查和审议。经过全面审查的基因由相应小组的一名成员提交给整个SFWG。提名表格由一名成员提交审议,并在会前分发给各成员。讨论后就该基因是否纳入或排除在3.0清单,进行投票表决。最终拟定的ACMG SF v3.0清单连同SFWG讨论摘要、投票结果和SF最低限度清单更新建议发送至ACMG BOD, BOD于2020年11月对基因清单及建议逐个审查。

ACMG SF v3.0清单

SFWG旨在推荐一个最低限度的基因清单,对患者和临床实验室不增加太多额外负担,同时又可最大限度降低ES/GS案例的发病率和死亡率。表1显示了SF v3.0的全部基因,可搜索、可排序的列表见补充表格。v2.0中的所有基因均未删除,SF v3.0共计73个基因,新增加的基因见表2,部分基因曾考虑但最终未被纳入见表3。部分基因被纳入“观察清单”,供后续版本更新时审查,特别是缺乏足够外显率数据的基因。

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表型分类

01 癌症表型相关基因

该小组包含7种遗传性癌症表型相关的13个基因。在OMIM、GeneReviews和PubMed数据库中搜索基因相关信息,并经小组专业人员进行整理,包括相关性、最新表型、外显率和可操作性相关文献以及测序技术问题进行审阅。

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推荐添加至SF v3.0清单

近期一项国际研究对来自524个家庭的PALB2 致病性杂合变异个体分析结果显示,如果某个个体,其母亲50岁时未发病、外婆70岁时未发病,则她在80岁之前罹患乳腺癌的绝对风险为52%(95%CI:42–62%),而一级亲属均患病的个体,风险则上升至76%(95%CI:69–83%),罹患卵巢癌和胰腺癌的风险则低很多。PALB2 杂合变异也有儿童癌症(骨肉瘤、白血病、脑肿瘤和软组织肉瘤)报道,但绝对风险尚不明确。PALB2 致病性杂合变异个体的风险管理与BRCA1 BRCA2 基因类似,然而,鉴于乳腺癌和卵巢癌中PALB2 相关风险总体较低,个体化评估对于管理决策很重要。

MAX TMEM127 胚系变异是遗传性副神经节瘤/嗜铬细胞瘤的罕见原因(各占1-2%),一致建议纳入ACMG SF清单。尽管数据仍然有限,一项大型国际研究显示,两个基因致病性变异的外显率都很高。

B

不推荐添加至SF v3.0清单

表3所示,工作组对部分癌症基因进行了回顾和讨论,但由于种种原因未被纳入ACMG SF清单,甚至包括表型明确的基因。例如,尽管其他遗传性副神经节瘤/嗜铬细胞瘤相关基因囊括在名单中,但不包括SDHA 基因,因为与高度序列同源性相关的分析特异性较差。同时对如果其他技术原因进行了描述,如与EPCAM 相关Lynch综合征和GREM1 相关息肉病,目前许多实验室常规ES/GS检测中发现这些重复会存在困难。外显率较也是重要的考虑因素,特别RAD51C、RAD51D BRIP1 等卵巢癌易感基因,如何更好地进行风险管理、监测和干预等均有不确定性。其他基因(BAP1、DICER1、POLE、POLD1 )在表型、风险和外显率方面仍不明确。

02 心血管表型相关基因

由于心源性猝死SCD和心衰的发病率和死亡率高,且可通过完善的干预措施进行治疗或预防,所以心血管相关基因从一开始就包含在SF清单中。

导致晕厥前、晕厥和SCD的原发性心律失常通常与通道性疾病基因相关。在明确风险的情况下,使用抗心律失常药物或植入型心律转复除颤器(ICD)可以大大降低SCD风险和发病率。心肌病可引起致命的心律失常,也会引起心衰,本身就是致命性疾病,但可通过药物或器械实现缓解。有鉴于此,SFWG对提名的心血管基因相关证据进行审查,重点评估潜在SF清单的医疗可操作性、外显率、表现度,对患者和临床实验室的潜在负担。

A

推荐添加至SF v3.0清单

许多证据显示FLNC 致病性和可能致病性(P/LP)变异个体,扩张型和心律失常性心肌病风险显著提高,通常首先表现为心源性猝死。鉴于高外显率,如不治疗会导致严重表型,将该基因纳入SF清单,患者可在收到基因P/LP变异信息后,通过干预显著受益。

TTN,人类基因组中最大的单基因,长期以来一直与扩张型心肌病相关,基于P/LP的TTN 变异信息进行临床干预,患者及家属可显著受益。然而,由于其较长,并且具有高变异度,评估外显率面临挑战,针对TTN 变异的解读也成为临床实验室和医生的挑战。有鉴于此,TTN 之前曾被讨论但最终未被纳入。然而,自上次更新以来,新增了大群体队列的外显率和表现度新数据,所以再次进行评估。结果显示TTN 截短变异(TTNtv),特别高表达外显子中,会导致心肌病风险显著增加。此外,TTNtv变异频率远低于TTN 错义变异(TTNtv约占总人群的0.5–1%),所以认为有必要对TTNtv变异进行鉴定和报告,且评估该大片段基因也不会对临床实验室带来太大的负担。因此,SFWG将TTN 纳入最新清单,并且只有TTN 截断变异纳入SF。

CASQ2 基因的致病性变异,与常染色体隐性遗传儿茶酚敏感性室速(CPVT)相关,CPVT好发于儿童或青少年期。与其他形式的CPVT类似,临床表现为运动时猝死。患者在休息时无症状,影像显示心脏结构无异常,运动试验会引起典型的CPVT多态性室性心律失常。无论是抗心律失常药物治疗或根据情况使用ICD,治疗非常有效,如不及时诊治则会致命,因此将CASQ2 纳入SF清单,反向检测LP/P变异状态或纯合变异情况。

根据静息心电图结果,TRDN 与常染色体隐性CPVT或非典型长QT综合征相关。常见早发型运动性心脏猝死,部分病例伴有骨骼肌病和心脏异常。如果对疾病进行早期识别,可通过抗心律失常治疗或ICD进行适当干预。考虑疾病的早期发病和致死性,将TRDN 纳入SF清单,反向检测LP/P变异状态或纯合变异情况。

B

不推荐添加至SF v3.0清单

与许多其他SF基因一样,多数心血管相关基因缺乏基于人群的外显率信息,特别是那些未明确心血管表型的人群数据。随着这些证据的不断积累,会将部分未纳入清单的基因,加入“观察清单”。包括与扩张型心肌病相关的基因(例如BAG3、DES、RBM20、TNNC1 ),有证据表明这些基因与已纳入清单的基因导致的发病和死亡风险相当或更高。此外,有证据显示编码相同蛋白的三个基因CALM1、CALM2、CALM3,可能导致新生儿期或幼儿期出现非典型LQTS,部分与发育迟缓和癫痫相关。由于该症状通常不会漏诊,而且这三个基因的成人期表现尚不清楚,所以未纳入到SF清单。根据新政策工作组将加快更新频率,通过更严格但更灵活的方法对这些基因的新证据进行审查,再进一步判断是否纳入SF清单。

03 IEM表型相关基因

评估IEM时SFWG首先考虑是否纳入RUSP(the Recommended Uniform Screening Panel)建议的基因和疾病。RUSP的新生儿疾病筛查(Newborn Screening, NBS)由卫生部推荐,大多数州可对多数推荐的疾病进行检测,有些州还可检测其他疾病。全国筛查项目包括检测方法的验证已非常完善,并用于IEM很多年。在次要发现检测方面,分析试剂通常比分子检测更灵敏,如果已进行NBS,分子检测阳性率会降低。此外,将30多种疾病添加至SF列表后,相关分析和咨询成本也会很高。

因此,决定是否将IEM纳入SF清单时考虑了以下因素: (1)青少年期发病或晚发型疾病,RUSP推荐疾病不包括晚发型疾病的早期诊断或发病前诊断; (2)晚发型疾病应具有高度的医学可操作性; (3)人群中有大量未确诊病例。

A

推荐添加至SF v3.0清单

生物素缺乏征由BTD 基因的致病性变异引起,ClinGen中可操作性得分较高,对其进行审查。此外,在未确诊但有患病风险的老年病例中,相当一部分临床症状比较严重,酶法检测验证容易,终身口服生物素对治疗方便有效,所以建议纳入。

庞贝病(Pompe Disease)由酸性α-葡萄糖苷酶(acidα-glucosidase, GAA)隐性致病变异所致,2015年纳入RUSP。然而至2020年10月仅23个州和华盛顿特区对该疾病开展NBS,尽管各州逐步开展筛查病例在增加,但NBS可能无法诊断晚发、症状较轻的疾病。鉴于FDA已批准有效的酶替代疗法(ERT),建议添加将GAA/Pompe添加至SF清单,以便于对未进行新生儿筛查的年长晚发病例进行检测。

Fabry病之前已被纳入SF清单归入心肌病小组中,工作组建议扩大范围,包括所有男性和女性患者的基因型-表型,所有临床表现相关P/LP变异,中风和肾脏疾病重大风险等。

B

不推荐添加至SF v3.0清单

X-连锁肾上腺脑白质营养不良(ALD)于2016年纳入RUSP。至2020年10月,18个州和华盛顿特区对ALD开展NBS。男性患者伴典型早发型脑病(4-8岁)并会快速进展。早发型脑病可通过造血干细胞移植进行治疗,但发病率和死亡率取决于早期治疗成功与否,目前对晚发型男性和女性病例的治疗是支持性的。基于这些原因,SFWG认为当前应该更多关注NBS,以便症状显示前得到诊断和及时的治疗及咨询。有了NBS,次要发现机率会降低。

SFWG对是否将溶酶体贮积征特别是晚发型,是否纳入进行了探讨,最终决定将其包含在NBS,包括其他类似疾病(如Hurler综合征),或症状前诊断风险较低和/或有效治疗有限的疾病,本次更新不纳入清单。

对于NBS名单上的其他IEMs如有机酸血症和脂肪酸氧化障碍,SFWG认为无症状患者新增数量不足,不被纳入。

04 其他表型相关基因

SFWG对核心疾病小组之外的表型相关提名基因,包括与11种表型相关的13个基因,审查后最终决定将4个基因纳入至v3.0清单。 

A

推荐添加至SF v3.0清单

遗传性出血性毛细血管扩张症(Hereditary hemorrhagic telangiectasia, HHT)相关基因ACVRL1 ENG 基因被纳入清单。虽然SMAD4 基因也对该表型有影响,但是由于该基因与青少年息肉病综合征相关,此前已经列入清单。将HHT表型纳入SF清单中主要考虑其疾病严重程度、医疗管理建议和疾病外显率。与HHT相关的GDF2 基因未纳入其中主要由于报告病例数量还比较少,ACVRL1 ENG 基因也被认为与遗传性肺动脉高压有关。此次因为仅审阅与HHT表型相关的基因,所以将其纳入v3.0清单。

对青少年发病的成人型糖尿病(maturity-onsetdiabetes of the young, MODY)的两个提名基因进行了评估,由于MODY症状不典型,在糖尿病患者中不易正确诊断,并且可能持续多年未被诊断。包括MODY在内的糖尿病,如果不治疗或控制不当,会引起心血管疾病、肾脏疾病、神经病变和视网膜病变等并发症。因此,早期有效治疗非常关键。MODY3与HNF1A 致病性变异有关,约占MODY病例的30–65%。MODY3不需要胰岛素治疗,对口服高剂量磺脲类药物反应良好,比多数2型糖尿病患者的常规剂量更高。此外,胎儿可能出现暂时性新生儿高胰岛素血症性低血糖,如