附属北京儿童医院李巍/倪鑫/郝婵娟教授团队《J Genet Genomics》提出基于基因靶向测序的新生儿筛查中国方案

2021年8月，首都医科大学附属北京儿童医院李巍教授、倪鑫教授与郝婵娟研究员作为共同通讯作者，在遗传学知名杂志《Journal of Genetics and Genomics》上发表题为“Newborn screening with targeted sequencing: A multi-center investigation and a pilot clinical study in China” 的研究论文。在国际上率先报道了下一代高通量基因靶向测序的新生儿筛查方案及其临床应用情况。该方案简称“NESTS (Newborn Screening with Targeted Sequencing)”，寓意是将现有新生儿筛查方案“笼”在一起并“汇拢”我国严重致畸、致残、致死性遗传病基因，“一网打尽”。附属北京儿童医院郝婵娟研究员、郭若兰博士和胡旭昀博士为该论文的共同第一作者。

新生儿筛查（简“新筛”）始于20世纪60年代，旨在针对无症状新生儿，筛查可干预的先天性遗传代谢病（如苯丙酮尿症）等。目前不同国家和地区根据区域内疾病特点和卫生经济学等考虑，实施不同的利用生化或质谱等方法，检测代谢物或酶活性的新筛方案。但这些方案多数只涵盖几种或几十种疾病。由于所用的方法和技术不同，造成反复对新生儿进行足跟血采集，有时多达8~10个血斑，通常存在检验质量控制参差不齐、缺乏基因水平和临床确诊、对筛查阳性者缺乏有效管理等问题。能否只采集1~2个血斑，把这些筛查方案归在一起，又能涵盖更多的单基因遗传病，并实施闭环管理，这是该研究团队2015年8月份开始着手攻关的课题。

该团队历经六载，研发了基于下一代测序技术（NGS）的靶向测序方案——NESTS（图A）。根据多年来北京儿童医院收治的遗传性罕见病患儿情况的摸底调查，结合罕见病数据库等，设计了针对我国遗传性罕见病特点的包含465个已知致病基因的Panel，用于对596种发病较早、发病率相对较高并且可干预的严重遗传病进行筛查。通过2013年起建立的福棠儿童医学发展研究中心的妇儿专科医联体多中心协作组，对分布在中国不同区域8家妇幼保健机构的11,484名婴儿（图B），进行回顾性筛查发现，NESTS初筛阳性率为7.85%。进一步对初筛阳性新生儿进行随访，临床确诊率为12.07%。据此推算NESTS对新生儿的单基因遗传病诊断率为0.95%，表明单基因遗传病在新生儿出生缺陷中占有较大比例。

随后，研究团队进一步在北京儿童医院顺义妇儿医院募集了3,923名新生儿进行NESTS的临床评价试验。借助于新生儿遗传病智能决策支持系统，可将新筛报告的周期控制在11天之内，并对NESTS的实施效果和闭环管理进行综合评价。通过对220例接受过NESTS检测的新生儿父母的问卷调查，91.4%的受访者认为可从NESTS检测中获益；95.2%的受访者认为通过遗传咨询，对检测结果的焦虑得到缓解，并能接受反馈的致病基因携带者的信息。

该研究表明，在做好全流程闭环管理下，尤其是专业的遗传诊断和咨询团队，以及儿科分级诊疗体系的支持下，人工智能辅助的NESTS方案作为新筛的一线方案是可行的，并且具有良好的社会经济学效益。该方案的推广应用将改变目前中国新筛临床实践的现状，对我国出生缺陷三级预防发挥重要作用。

A. NESTS项目研发流程图；B. 该研究11,484例样本初筛阳性频率最高的40个基因及区域分布。（IM: 内蒙；QH: 青海；HB: 湖北；SD: 山东；BJ: 北京；GZ: 贵州；GX: 广西）

该项研究得到科技部重点研发计划（2016YFC1000306）、北京市科委医药协同科技创新研究项目（Z181100001918003）、首都卫生发展科研专项项目（2018-2-1141，2020-4-1144）、北京航空航天大学-首都医科大学高精尖项目等资助（BHME-201905）。

李巍，教授，博士生导师。现任首都医科大学附属北京儿童医院副院长。主要研究囊泡运输障碍导致的遗传代谢疾病、心血管疾病及神经精神疾病等的病理机制。担任中国细胞生物学会和中国生物物理学会常务理事，中国医促会出生缺陷精准医学分会副主委兼秘书长，《Bioscience Reports》副主编，Frontiers in Cell ＆ Developmental Biology膜运输领域副主编等学术兼职。先后主持国家自然科学基金杰出青年基金、科技部973项目、863项目、国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划等课题。在《Nature Genetics》《Blood》《PNAS》《Autophagy》等期刊发表SCI论文约100篇，主编或副主编《医学遗传学（第3版）》《遗传咨询》《生物信息学导论》《产前遗传病诊断》等专著。

倪鑫，主任医师，教授，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴专家。长期从事头颈肿瘤相关基础与临床及医院管理相关研究。现任国家儿童医学中心主任，国家儿童肿瘤监测中心主任，首都医科大学附属北京儿童医院院长，北京市儿科研究所所长，首都医科大学儿科医学院院长。兼任国务院深化医药卫生体制改革领导小组专家咨询委员会委员，中华医学会儿外科分会主任委员，中国医师协会小儿外科医师分会会长，中国医院协会儿童医院分会主任委员，福棠儿童医学发展研究中心主席。主持各类科研课题46项，其中国家级和省部级科研项目30项。发表学术论文200余篇，其中SCI论文100余篇。出版著作21部，其中主编（译）/副主编（译）著作18部。获国家科技成果奖、北京科学技术进步奖二等奖、北京医学科技奖一等奖、北京市教学成果一等奖、北京市科学技术奖三等奖、河北省科学技术奖三等奖、宋庆龄儿科医学奖、中华医学科技奖管理奖、中国医院协会医院科技创新奖等奖项。获批专利13项，其中发明专利5项。

郝婵娟，研究员、副教授、硕士生导师。现任首都医科大学附属北京儿童医院、北京市儿科研究所出生缺陷遗传学研究室主任。主要围绕重大先天疾病的遗传学致病基因识别及分子发生机理开展研究工作。研发了基于高通量测序的新生儿筛查新方案和新体系。独立主持国家自然科学基金、北京市科委等项目10项，发表相关专业论文39篇。

作者：附属北京儿童医院、科技处

图文编辑：党委宣传部

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