关注新生，预见未来 | 1.05亿英镑、10万名新生儿、500多个基因——探究英国新生儿基因组计划

2022年12月，英国宣布了“新生儿基因组计划”，将对约10万名新生儿进行全基因组测序（WGS），目的是评估使用WGS筛查婴儿罕见病的有效性。该计划由英国基因组医学中心（Genomics England）牵头，并纳入了英国国民健康服务体系（NHS），以推动罕见遗传病早发现、早治疗。资料显示，英国政府为这项计划提供了1.305亿美元的资金，用于资助全国各地的医院和诊所进行全基因组测序。[1] 

2023年10月，Genomics England公布了一份新生儿基因组计划将进行分析的基因列表，包含500多个基因，这些基因与223种通常出现在生命前五年的罕见疾病状态有关，如果及早发现，这些疾病可以通过NHS提供的治疗或干预得到改善。[2] 

来源：参考资料[3]

新生儿疾病筛查的另一个

选择——WGS

目前，英国NHS常规的新生儿疾病筛查是采用足跟血检测，可以筛查9种特定疾病，包括镰状细胞病、囊性纤维化和先天性甲状腺功能减退症等。虽然可以采用质谱和免疫测定等多种方法对上述疾病进行筛查诊断，但仍有多种早期没有明显症状的罕见遗传病无法通过足跟血检测及时发现，这些疾病可导致三分之一患儿在五岁前死亡[3] 。

足跟血检测，来源：参考资料[4]

以先天性甲状腺功能减退症为例，它影响神经系统发育和生长，每1500-2000名英国婴儿中就有一人罹患这一疾病。先天性甲状腺功能减退症是甲状腺缺失或发育不足的结果，可使用廉价的常规药物甲状腺素激素治疗，但如果治疗没有在“出生后6个月内”开始，一些神经发育后果就无法预防或逆转。而新生儿基因组计划将检测一种或多种形式的先天性甲状腺功能减退症，部分症状未被足跟血检测发现。基因测序在识别新的致病基因方面非常有效，对同时涉及多个基因、多种变异类型及罕见变异的出生缺陷和遗传病的分子诊断具有明显优势。因此，通过对婴儿进行WGS，及早发现基因缺陷，进而发现大量可能在早期阶段治疗的疾病的机会，对整个社会来说是极具吸引力的。

2022年，英国宣布将进行新生儿基因组计划。该计划是经过公众和专家对话制定设计的，将对英国10万名新生儿进行WGS，探索为所有新生儿提供WGS的益处、挑战和实用性，以加速罕见遗传病的诊断和治疗[5] 。该计划旨在：

01

评估对新生儿进行大量儿童期罕见遗传病筛查的效用、可行性和对NHS的影响，包括需要哪些支持；

02

了解如何在征得同意的情况下，将个体基因组和健康数据用于研究，从而能够发现、开发新的诊断和治疗方法；

03

探索存储一个人一生的基因组的潜在风险、益处和更广泛的影响。

Genomics England研究参与者小组副主席Rebecca Middleton表示：“很高兴该计划利用较长时间考虑了潜在的医疗路径，并考虑了信息的公平获取和家庭支持。公众对话表明，人们看到了基因组测序的潜在力量。与患者、家属和临床医生共同设计研究将确保我们了解患者的真正需求，并根据经验采取行动。这是一个非常令人兴奋的计划。”[5] 

负责新生儿基因组计划的伦敦玛丽女王大学Mark Caulfield博士表示：“该计划的重点将放在可以减少残疾或可能避免伤害的干预措施存在的条件下，例如通过改变饮食或补充维生素等方式进行预防或治疗，预期每年可以发现500例患有儿童期发病但可早期干预的罕见病新生儿。”[6] 

新生儿基因组计划将筛查

233种罕见疾病状态

在2023年10月召开的第二届新生儿测序国际会议（ICoNS）上，Genomics England公布了一份与NHS专家合作确定的包含500多个基因的列表。据悉，Genomics England与科学家、医疗保健专业人员、罕见病患者和公众进行了广泛咨询后制定了4个关键原则。Genomics England根据这些原则审查了900多个基因和相关健康状态，最终确定了500多个基因，这些基因与223种通常出现在生命前五年的罕见疾病状态有关，如果及早发现，这些疾病可以通过NHS提供的治疗或干预得到改善。[2,7] 

纳入新生儿基因组计划的基因需遵循的4个关键原则，来源：参考资料[7]

最新公布的初始基因列表在研究过程中可能会根据新的研究和证据进行进一步的更新，所做的任何更改都将在修订后的基因列表中突出显示。据估计，该研究将在参与研究的10万名婴儿中发现500-1000名疑似诊断患者，为他们提供更早的检测和治疗。[2] 

除了检测罕见病，新生儿基因组计划也有望缩短患者出现症状与最终被诊断出遗传疾病之间的时间。加速诊断过程并尽快治疗，可阻止许多严重疾病的进一步恶化。Genomics England首席医疗官兼副首席执行官Richard Scott表示：“我们的目标是在两周内将筛查结果返回给家庭，预计200名婴儿中至少有一名会得到诊断。”^[4]

Scott表示，该计划的婴儿招募工作将于2023年底开始，并将在2024年上半年推广到多达40个站点。项目负责人Alice Tuff Lacey补充道，该计划会在胎儿出生前获得其家庭的同意，将脐带血作为分析的主要样本，新生儿足跟血作为备用样本[8] 。

在此前的2022年9月，Genomics England已开展了一项小的“研究中的研究”，即婴儿和母亲样本研究（BaMSS），帮助实施后续开展的新生儿基因组计划[9] 。BaMSS旨在回答这样一个问题：“为了对婴儿的基因组进行测序，从婴儿身上取样的最佳方法是什么？”解决这个问题至关重要，因为该项目依赖于获得和分析10万名参与研究婴儿的高质量基因组序列。目前，该试点研究的样本已收集完毕，来自英格兰五个NHS站点的600名母亲和婴儿的样本正在帮助回答这个重要问题。

来源：参考资料[9]

值得一提的是，新生儿基因组计划的实施有着先天的优势。例如，NHS与Genomics England合作开展的10K基因组计划和NHS基因组医学服务已建立基础设施，可为有症状的儿童和成人提供WGS诊断和治疗途径，并开发了测序和分析框架，以确保安全有效的服务[4] ，这为新生儿基因组计划的开展奠定了基础。

基因测序是对长期未来的最大投资  

对于许多罕见病患者及其家人来说，WGS结束了他们持久的诊断之旅，提供了更多的确定性和选择。Illumina首席科学家David Bentley认为：“如今很多药物都是在患者晚期生活中使用的，可以挽救患者几个月或几年的生命。我很高兴看到现在有更多的机会在生命的早期阶段通过筛查和预防来发挥作用。通过对年轻一代进行基因筛查，以增加他们的生存机会，使他们能够实现自己的巨大潜力，这是对社会长远未来的最大投资。”[4] 

与1年前相比，基因测序价格降低了约1000倍，现在能够以200美元的价格对整个人类基因组进行测序。从长远来看，通过基因组测序进行罕见病早期诊断是具有成本效益的。Bentley表示：“目前，人们生病会接受一项又一项的检测，成本会不断增加。基因组测序比传统诊断路径要便宜得多。”[4] 

NovaSeq™ X Plus旗舰款基因测序仪，来源：参考资料[10]

结语

新生儿疾病筛查是出生缺陷三级防控的最后一关，也是宝宝出生后的第一道“安检”。随着基因测序在临床的应用范围逐步扩大，新生儿疾病筛查领域也已经看到了基因测序的身影。虽然基因测序尚不能替代现有的临床筛查技术，但扩大了新生儿遗传病的筛查范围，提高了疾病筛查及诊断的效率和准确性。

新生儿基因组计划如果顺利完成，将对儿童医学产生潜在的深远影响。新生儿基因组计划NHS指导小组主席Sarah-Jane Marsh表示：“基因组学正在改变我们的医疗保健系统，增强我们提供个性化护理的能力，并帮助发现很多有待研究的信息。通过建立新生儿WGS的临床途径，这个开创性的项目将评估WGS方法的效益和影响，以期以安全有效的方式将其纳入标准的NHS服务，为家庭医疗提供支持。对于罕见病儿童来说，这是一个独特的机会，可以延长生命，同时促进研究，以加强对所有疾病群体的护理。”[5] 

新生儿基因组计划的500多个初始基因列表链接（可自行下载）：

https://www.genomicsengland.co.uk/initiatives/newborns/choosing-conditions/conditions-list-generation-study

参考资料（上下滑动查看）：

[1]https://www.genomicsengland.co.uk/initiatives/newborns[2]https://www.genomicsengland.co.uk/news/genomics-england-announces-list-of-rare-conditions-to-be-included-in-world-leading-research-study[3]https://www.qmul.ac.uk/media/news/2022/smd/uk-government-launches-newborn-genomes-programme.html[4]https://us.cnn.com/2023/03/19/health/newborn-genomes-programme-uk-genomics-scn-spc-intl[5]https://files.genomicsengland.co.uk/documents/Newborns-Vision-Final_SEP_2021-11-02-122418_jjne.pdf[6]UK launches whole-genome sequencing pilot for babies. Nat Biotechnol 41, 4 (2023). https://doi.org/10.1038/s41587-022-01644-0[7]https://files.genomicsengland.co.uk/documents/Newborns/Four-principles-one-page-summary.pdf[8]https://www.genomeweb.com/molecular-diagnostics/international-newborn-genome-sequencing-projects-discuss-differences-future[9]https://www.genomicsengland.co.uk/initiatives/newborns/baby-and-mum-samples-study[10]https://www.genomeweb.com/research-funding/genomics-england-nhs-lead-ps105m-uk-study-aim-sequence-100k-newborns

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