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1、基因变异致病性预测相关分析 ACMG 美国医学遗传学和基因组学学会 序列变异解读指南 遗传变异分类标准 Richards et al.,Genet Med.2015,17(5):405-24.ACMG遗传变异分类标准与指南 中文版 http:/ ACMG Richards et al.,Genet Med.2015,17(5):405-24.突变是指核苷酸序列的永久性改变，而多态性是指频率超过1%的变异。虽然术语“突变”和“多态性”已被广泛使用，但由于致病性和良性结果的不正确假设往往会被混淆。建议使用“变异”加修饰词替代上述两个术语：i)致病性，ii)可能致病性，iii)意义不明确，iv)可能
2、良性，或v)良性。指南包含孟德尔疾病相关的变异分类五级术语系统。建议致病性（包括可能致病）结论注明疾病及相应遗传模式。ACMG Richards et al.,Genet Med.2015,17(5):405-24.ACMG Evidence Framework ACMG 一般推荐HGVS规范命名法作为命名首要准则。可利用Mutalyzer等工具提供正确HGVS命名。包含参考序列(RefSeq)以确保变异在DNA水平上命名，并提供编码和蛋白质命名法来协助功能注释（如“g”为基因组序列，“c”为编码DNA序列，“p”为蛋白质）。翻译起始密码子“ATG”中的“A”为编号1。参考转录本：最长的已知转
3、录本或者最具临床相关性的转录本。因临床直接评估致病性，推荐使用术语“致病性”(pathogenic)而不是“影响功能”。基因变异命名规范 https:/www.hgvs.org/mutnomen http:/varnomen.hgvs.org/ACMG 序列变异预测的生物信息学软件 每种工具算法有差异，但都会包含序列变异在核苷酸及氨基酸水平上作用影响的判断，辅助解读序列变异。主要分为两类：一类可以预测错义变异是否会破坏蛋白质的功能或结构；另一种可以预测是否影响剪接。ACMG 不同软件使用不同算法进行预测，基本原理是相似的；不同软件工具组合预测结果被视为单一证据而非相互独立证据；因每个软件算法各
4、有优缺点，建议多种软件结合；预测效能可能因为基因和蛋白质序列的不同而有差异；软件分析结果只是预测，在序列变异解读中的应用应该慎重；不建议仅使用这些预测结果作为唯一证据来源进行临床判断。生物信息学软件意义 ACMG 序列变异解读的生物信息学软件 常用的错义变异解读工具有PolyPhen-2、SIFT和MutationTaster Gene GJA3 ENSP00000241125.3 NP_068773.2 GJA3 ENST00000241125.3 NCBIGene Gene NCBIGene PHEX ENSP00000368682.4 NP_000435.3 PHEX ENST00000
5、379374.4 Longer isoform PolyPhen-2 Polymorphism Phenotyping version 2 是预测氨基酸替换（错义/非同义变异）对人蛋白质结构和功能可能影响的工具。基于序列、系统发生和结构信息对替换进行预测。Adzhubei et al.,Nat Methods.2010,7:248-9 http:/genetics.bwh.harvard.edu/pph2/PolyPhen-2 PolyPhen-2 结果解读：HumVar：孟德尔遗传病 HumDiv：概率预测(GWAS)预测结果：probably damaging,possibly damag
6、ing,or benign Score：有害的概率 特异度和灵敏度 SIFT Sorting Intolerant from Tolerant，预测氨基酸替换（错义/非同义变异）是否影响功能。基于序列比对中氨基酸保守性(PSI-BLAST)。Kumar et al.,Nat Protoc.2009,4(7):1073-81.Ng et al.,Nucleic Acids Res.2003,31(13):3812-4.http:/sift.jcvi.org/现 页 面 直 接 跳 转 至 PROVEAN(Protein Variation Effect Analyzer)：http:/prove
7、an.jcvi.org/index.php，含SIFT预测结果 SIFT PROVEAN PROVEAN(Protein Variation Effect Analyzer)预测氨基酸替换和插入缺失变异。PROVEAN Choi et al.,Bioinformatics.2017,31(16):2745-7.SIFT SIFT Human Protein SIFT SIFT Human Protein MutationTaster http:/www.mutationtaster.org/可预测多种类型的变异：碱基替换、插入缺失、插入或缺失。MutationTaster Input Muta
8、tionTaster Output ACMG 人群数据库 大规模人群中变异发生的频率。人群数据库、疾病特异性数据库和序列数据库：dbSNP、OMIM、ClinVar、HGMD、1000GP、EVS、ExAC、gnomAD、NCBI Genome、RefSeqGene、LRG等。ExAC Exome Aggregation Consortium，数据库中的变异信息是通过对60706个独立个体进行全外显子组测序获得，同时也是多种特殊疾病和群体遗传学研究中的一部分。库中不包括儿科疾病患者及其相关人群。Lek et al.,Nature.2016,536:285-91.http:/exac.broad
9、institute.org/ExAC ExAC EVS NHLBI Exome Sequencing Project(ESP)Exome Variant Server 数据库中的变异信息是通过对几个欧洲和非洲裔大规模人群的全外显子组测序获得。http:/evs.gs.washington.edu/EVS EVS EVS gnomAD genome Aggregation Database，数据库中的变异是整合和协调来自各大型测序项目的外显子组和基因组测序数据。包括来自不相关个体的123136个外显子序列和15496个全基因组序列，作为各种特异性疾病和群体遗传研究的一部分。http:/gnomad.broadinstitute.org/gnomAD gnomAD gnomAD HGMD 人类基因突变数据库(Human Gene Mutation Database)数据库中的变异注释有相关发表文献链接，但库中内容需付费（丏业版），仅可免费访问公共版(public)。http:/www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php Stenson et al.,Hum Mutat.2003,21:577-81.HGMD http:/www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php HGMD HGMD HGMD HGMD HGMD