二代测序技术通过揭示罕见病背后的致病变异，尤其是使用全基因组或外显子测序（外显子序列大概占到人类基因组序列的2%左右），彻底改变了临床医学的发展。即使对于那些已经做出临床诊断的疾病，确定导致疾病的潜在基因组变化也可以提供新的临床见解，并支持个性化治疗以及对家庭成员的检测和咨询。

然而目前许多致病变异，包括那些适用于精准治疗的变异，即使使用全基因组测序或外显子测序仍然难以探寻。现实中大多数罕见病患者都无法得到分子诊断结果。因此临床医生可能会转向进行全基因组测序，它具有许多潜在优势，包括能够检测外显子测序不易检测到的变异：某些结构变异、串联重复扩增和深内含子变异等。

此外，全基因组测序中没有外显子捕获步骤，因此序列覆盖的均匀性比外显子测序更高，从而提高了对单核苷酸变异和某些编码区插入或缺失的检测灵敏度。然而，随着全基因组测序技术灵敏度的提高，分析负担也随之增加，其可以识别数百万种非编码或结构变异，且成本也更高。

迄今为止，少数评估全基因组测序与外显子测序的研究表明，全基因组测序的较高检测灵敏度仅与依赖于表型的诊断量适度增加有关。因此，基因组测序的增量效益仍不清楚。

国外研究团队对8000多个疑似罕见单基因疾病家族的外显子组和全基因组进行了测序和分析，评估了全基因组测序在这个队列中的诊断率，并将注意力集中在能够成功诊断的全基因组测序特征上，特别是在外显子组测序或其他方法失败的家族中。为了评估研究结果的普遍性，团队随后在另一临床诊断实验室的独立复制队列中检查了相同的特征。

研究结果通过对822个家族（初始队列中有744个，复制队列中有78个）的全基因组进行测序，并对744个家族中的218个（29.3%）进行了分子诊断。在218个家族中，61个（28.0%）（占初始队列中8.2%）的家族存在需要全基因组测序才能识别的变异，包括编码变异、内含子变异、小结构变异、拷贝中性倒位、复杂重排和串联重复扩增。

大多数在之前非诊断性外显子组测序后进行分子诊断的家族（63.5%）都存在可通过重新分析外显子组序列数据（53.4%）或通过其他分析方法（如拷贝数变异调用）检测外显子组序列数据（10.8%）来检测的变异。且在复制队列中获得了类似的结果，在进行分子诊断的家族中，33%的家族（占队列的8%）需要进行基因组测序。

团队提出在一个大型多样化研究队列和一个小型临床队列中，队列中的人群曾接受过基因检测，全基因组测序的诊断率约为8%，并且能够发现几种以前未通过外显子组测序或其他技术检测到的致病变异。

参考文献：

Monica H, Wojcik,Gabrielle, Lemire,Eva, Berger et al. Genome Sequencing for Diagnosing Rare Diseases.[J] .N Engl J Med, 2024, 390: 0.