学术资源
NBS-rWGS：用于新生儿普查、诊断和严重遗传病精准医疗的基因组测序系统
NBS-rWGS
全世界每年约1.4亿新生儿进行新生儿筛查(NBS) ，以识别严重的先天性疾病并在症状出现时或出现之前开始治疗，可显著改善严重儿童疾病的预后，但新生儿筛查的遗传疾病数量并未跟上基因组或治疗创新的步伐。在过去的十年中，快速全基因组测序(rWGS)已发展成为几乎所有遗传性疾病的有效诊断测试(Dx-rWGS)，并且作为疑似患遗传病的危重新生儿的一线测试正在获得认可。
rWGS对NBS很有吸引力，因为它同时检查几乎所有遗传疾病。
文章描述了Dx-rWGS方法对NBS(NBS-rWGS) 的适应性,详细介绍了
⚪可扩展的、基于反馈的新生儿筛查、诊断方法；
⚪针对388种有效治疗疾病的虚拟急性管理指南；
⚪大型回顾性数据集中的分析性能和临床实用性。
NBS-rWGS疾病和干预措施的选择
第一步
文章中综合考虑 rWGS可检出的危重儿童的563种遗传病的疗效、疗效证据、适应症、禁忌症和发病紧迫性后，保留了457种基因疾病组（346种基因与446种疾病相关）以及1527种药物、饮食调整、设备、手术和其他具有充分疗效证据的干预措施。
第二步
围绕以下六个问题多轮讨论形成专家共识。
· 这种疾病的自然病程是否充分了解？
· 这种疾病是否是婴儿或幼儿发病和死亡的重大风险？
· 是否存在有效且被接受的治疗或干预措施？
· 早期治疗会改善结果吗？
· 早期干预的好处是否明显大于风险？
· 对于具有不止一种相关疾病的基因，它们的治疗是否不同，是否可以通过rWGS或其他测试来区分它们？
最终388个基因疾病组（317种基因与381种疾病）被保留用于回顾性数据集中的评估（图1）。
图1. NBS-rWGS疾病和干预措施选择技术流程图；
ICU：重症监护病房；
rWGS：快速全基因组测序。
NBS-rWGS分析流程介绍
1.NBS-rWGS是基于危重新生儿快速诊断全基因组测序 (Dx-rWGS)和精准治疗经验开发的。
Dx-rWGS解读基于新生儿临床特征进行鉴别诊断，NBS-rWGS在不需要临床表型指导的情况下进行变异解读，并在父母同意的范围内，反馈知情的数百种遗传疾病的筛查和诊断，以及治疗管理指导（图2- B）。
2.文章中评估了388个NBS-rWGS 基因疾病组对应的29865个罕见（gnomAD 等位基因频率< 0.5%，gnomAD 等位基因频率> 0.5%的成熟致病变异被保留）、种系、致病性 (P) 或可能致病性 (LP) ClinVar 核苷酸变异，形成阳性变异数据库，与GEM AI自动解读程序配合实现结果自动化解读，极大降低解读成本。
3.同时在结果解读中增加反馈回路可以有效提升分析性能（图2-B -绿色虚线）。NBS-rWGS 生成数据的并不是一次性的，对于二次使用，一个设想用途是在以后出现症状时，根据医生的指示对整套约500万个基因组变异进行表型诊断解释（图2-C）。
图2. 诊断性Dx-rWGS (A) 与 新生儿筛查NBS-rWGS (B) 工作流程的比较，以及 NBS-rWGS (C) 生成数据的二次使用；
浅蓝色阴影：发生在新生儿或大龄儿童护理场所的活动，
深蓝色阴影：发生在临床实验室的活动，
NBS-rWGS 中的绿色虚线箭头①和②：反馈回路；
dB：数据库；
EDTA：乙二胺四乙酸；
ICU：重症监护病房；
EHR：电子健康记录；
CLIA：临床实验室改进法案；
GEM AI：一种采用人工智能的基因组解释工具15;
GTRx：Genome-to-Treatment虚拟管理指导系统。
NBS-rWGS分析性能与对新生儿疾病症状的可能影响
文章中采用英国生物样本库（UKBB）中 454707个测序数据模拟 NBS-rWGS，检测388种与疾病相关的变异，真阴性率（特异性）为99.7%。在疑似遗传性疾病的危重儿童(2208名)及其父母(2168名)中，rWGS做出的119项诊断，NBS-rWGS确认了其中的104项 (87%) 和15项先前未报告的发现（图3）。
对于NBS-rWGS结果对新生儿疾病症状的可能影响，文章中组织六名儿科遗传学家使用德尔菲法评估了 NBS-rWGS 的反事实临床效用达成共识，对于在41名新生儿病例中，如果在出生第5天进行NBS-rWGS推荐治疗，可以使7名婴儿避免全部症状， 21名婴儿避免大部分症状，13名婴儿避免部分症状（图3-B-v）。
图 3. NBS-rWGS特异性与敏感性测试与优化
漏斗图：展示了使用逐步根本原因分析来提高基因组测序新生儿筛查的特异性（A）和敏感性（B）。
LB：可能是良性的；
B：良性；
AR：常染色体隐性遗传；
AD：常染色体显性；
ICD：国际疾病和相关健康问题统计分类；
分贝：数据库；
UKBB：英国生物银行。
GTRx
一款重病新生儿、婴儿和儿童的，新诊断遗传病急性管理指导，虚拟自动化系统，致力于为儿科医生提供，基于 rWGS 的诊断应用于 ICU 患者的，即时管理和父母咨询的实用信息。(Rapid Precision Medicine)（图4）
图4. Genome-to-Treatment (GTRx)系统介绍，
疾病列表（上左），基因列表（上右），疾病具体页面（下）
参考资料：
1. Kingsmore et al., 2022, The American Journal of Human Genetics https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2022.08.003
2. GTRx https://gtrx.rbsapp.net/about.html