代谢组学与基因组学相结合，改善了患者的诊断

一个病人和他的家人走进医生的办公室。他们希望最新的检测能揭示出导致患者疾病的原因，并结束他们多年来的诊断之旅。有一个准确的诊断也意味着也许有一种治疗方法至少可以减轻病人的病情。

在贝勒医学院(Baylor College of Medicine)，萨拉·埃尔西(Sarah Elsea)博士和她的同事们一直致力于提高他们识别未确诊疾病的遗传原因的能力。他们的研究发表在杂志上医学遗传学。

“每10个被转诊的病人中就有9个患有神经系统疾病，比如发育迟缓和智力障碍，他们没有诊断埃尔西说。埃尔西是贝勒大学分子与人类遗传学教授，也是这项研究的通讯作者。

为了确定未确诊疾病的遗传原因，研究人员寻找潜在的有缺陷的基因在病人的基因组中。他们使用全外显子组测序，分析所有的基因编码的蛋白质。一个基因可能有许多变体，它们对同一个基因的编码略有不同蛋白质它们仍然具有正常的功能。但是一些变异可能编码有缺陷的蛋白质从而导致疾病。最具挑战性的部分是确定在病人体内发现的特定基因的变异是否导致了这种疾病。

“在某些情况下，这种变体缺失了全部或大部分基因，导致一种没有功能的蛋白质。这表明该变异与这种疾病有关。然而，大多数遗传变异涉及到DNA单个组成部分的变化。一个‘拼写错误’的基因序列可能导致或不可能导致缺陷或功能不足的蛋白质，我们需要其他机制，如非靶向代谢组学，来确定基因变化是否导致疾病，”埃尔西说，他也是贝勒遗传学的生化遗传学高级主任。

输入的诸多代谢组学

Elsea和她的同事使用非靶向代谢组学来提供额外的信息，帮助他们确定他们在患者身上发现的基因变异是否真的导致了这种情况。

Elsea说:“非靶向代谢组学让我们可以查看患者基因变异所编码的蛋白质的功能，以探索可能与该变异相关的代谢异常。”

在目前的研究中，研究人员整合了全外显子组测序和靶向代谢组学来分析一组170例患者的数据。他们很高兴地发现，代谢组学数据告知了44%的病例。

“分析让我们把9种变异重新归类为可能良性的，15种变异为可能致病的，3种变异为致病的。代谢组学数据证实了a临床诊断有21起案件，”埃尔西说。“我们的分析非常有帮助，不仅可以确认是一种变异导致了这种疾病，也可以排除变异是疾病的原因。”有一个更准确的诊断可以帮助确定一种更好的治疗方法，也为家庭提供关于复发风险的重要信息。”

该分析还有助于诊断可能患有轻微疾病的患者，因为该分析是广泛的和非常敏感的，并显示了变异在整个代谢途径的影响。

“我们已经能够识别出一些较轻疾病的病例。在我们的综合分析之前，我们不会诊断出这些病例患有这种疾病，但我们现在可以，因为代谢组学揭示了代谢异常，我们可以将患者的基因变异联系起来。”Elsea说。“这种方法大大改善了诊断，也增加了我们对这些情况的了解，以及我们可能在患者身上看到的临床表现的范围。”

研究人员希望他们的综合多组学分析能够通过提供诊断、澄清之前的疑似诊断或监测他们的治疗来帮助其他患者。

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