组学技术在遗传代谢病筛查、诊断及发病机制探索中的应用研究进展

摘要

组学技术是指利用高通量、高分辨率、高灵敏度和高效率的技术手段对生物体内不同层面物质的分子组成进行全面、系统、定量或半定量的检测和分析的技术,包括基因组学技术、转录组学技术、蛋白质组学技术和代谢组学技术等。近年来,组学技术的发展和应用为遗传代谢病(IMDs)的筛查、诊断以及发病机制探索提供了新的思路和方法。基因组学技术有Sanger测序、二代测序(NGS)和基因芯片等,可应用于产前诊断、新生儿筛查(NBS)、疾病诊断和基因变异携带者筛查等。转录组学技术不仅可以在mRNA序列水平上检测遗传变异,而且能够通过评估诸如基因表达水平、异常剪接或基因融合等直接分析遗传变异的影响,验证非编码区变异的致病性,可用于黏多醣贮积症(MPS)的诊断和甲基丙二酸血症(MMA)致病机制的研究等。蛋白质组学技术包括质谱技术和基于抗体的技术,可用于MMA、溶酶体贮积症(LSD)等发病机制的研究。代谢组学技术分为非靶向代谢组学技术和靶向代谢组学技术,可用于IMDs的筛查、新标志物探索和发病机制研究。多组学技术整合可以突破单一组学技术的局限性,基因组学技术与代谢组学技术整合明显提高了IMDs的筛查效率,转录组学技术与基因组学技术整合可以提高基因诊断准确率,基因组技术、转录组技术、蛋白质组技术和代谢组技术整合还可用于部分IMDs的机制探索。