Omics精进01|临床WGS/WES/Gene Panel/Single gene异同 / 开普饭

4种策略简介

whole-genome sequencing (WGS)、whole-exome sequencing (WES)、targeted-panel sequencing（Gene panel）、Single gene sequencing（Single gene）四种策略的测序范围依次缩小，从整个基因组缩小到具体某个基因；
四种策略均有自己的优劣；
无论选何种策略，对于临床来说终极目的还是预测和寻根问药（专业点说，寻找与临床表型相关的基因变异，进而指导患者使用何种化疗药、靶向药、评估预后、患病风险等），偏离这个方向对临床意义不大。

whole-genome sequencing (WGS)

测大约30亿个碱基对的DNA序列，内含子和基因间区等大量功能未知区域均会被覆盖，获得大量未知变异信息，缺乏先验信息，很难确定变异是否是致病的，解读非常困难；
测序费用高（测100x深度下，费用是WES的3到5倍）；
数据分析，存储所需资源更多。

whole-exome sequencing (WES)

测大约5千万个碱基对的DNA序列，包含所有的编码区、5'UTR、及3'UTR区域（ coding exons and exon-intron boundaries），大约占基因组的的1-2%，大约包含人类已知的22000个基因，至少包含了基因组中致病变异的85%；
实际测序时只有90-95%外显子区域被测到（二代测序也是有弊端的，不是所有都能测，见下图）、在高/低GC区域会出现GC-bias和探针捕获效率低，导致该区域出现测序深度低的现象；
150X测序下，费用是panel的5到10倍，和WGS一样会测到一些VUS变异（与当前疾病无关的变异，解读如果不恰当会给病人带来心理负担，往往需要增加成本来验证这些无关变异）。

targeted-panel sequencing（Gene panel）

针对病人某类疾病密切关联的基因设计（这一步需要花费大量精力了解患者表型和可能的相关基因），只需要测几千到几百万个碱基，包含几个到几百个疾病已知相关基因，更经济；
测序深度高；
成本低；
基因少且注释相对完整，解读更容易，检测更高效；
相比于WGS和WES，panel不能用来发现新基因。

Single gene sequencing

测定某种疾病的直接致病基因，如先天性软骨发育不全（achondroplasia, ACH, OMIM: 100800）99%是是由FGFR3基因 c.1138G>A突变所致，Single gene sequencing可以很好的应对这种情况；
这类测序通量低；
准确率高（常作为WES和panel的验证金标准）。