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企业资讯丨三代HiFi测序填补ADPKD诊断盲区，超31%的未明确病例得到诊断

中关村生命科学园公司

2025/04/11

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常染色体显性遗传性多囊肾山东大学成都市贝瑞和康基因技术股份有限公司北京中关村科技发展（控股）股份有限公司 PKD1

近日，山东大学高媛教授团队联合中关村生命科学园内企业贝瑞基因，对NGS未确诊的ADPKD疑难病例进行三代HiFi测序检测，研究成果已发表于国际期刊《npj Genomic Medicine》（IF=5.3）。研究显示： HiFi在NGS未诊断的ADPKD疑难病例中额外提高31.25%的诊断率。该数据表明，HiFi技术可突破传统检测技术局限，显著提升ADPKD的诊断率，可为遗传咨询提供精准依据。

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常染色体显性多囊肾病（ADPKD）是最常见的遗传性肾病之一，全球约0.1%–0.25%人群受其困扰，占终末期肾病的5–10%。尽管二代测序（Next-generation sequencing, NGS）测序、多重连接依赖性探针扩增（MLPA）等技术已广泛应用，但因PKD1基因存在复杂同源假基因、高GC含量及变异多样性等因素，临床仍有10%-20%的患者无法明确诊断，尤其对于有辅助生殖需要的家庭，亟需精准遗传诊断方案。

第三代测序技术（Third-Generation Sequencing，TGS）的单分子实时（Single-Molecule Real-Time，SMRT）测序技术的高准确度（High-Fidelity，HiFi）模式，凭借长读长、无GC偏好性、单碱基精度等核心优势，可覆盖PKD1和PKD2基因复杂区，精准识别传统方法难以检测的结构变异和同源区变异。在前期技术开发验证阶段，HiFi测序已在170个ADPKD患者样本队列中证实对传统方法（NGS+MLPA）联合检测结果的100%覆盖。

为深入评估该技术的临床优效性，山东大学高媛教授团队联合贝瑞基因，对NGS未确诊的ADPKD疑难病例进行三代HiFi测序检测，研究显示， HiFi在NGS未诊断的ADPKD疑难病例中额外提高31.25%的诊断率。该数据表明，HiFi技术可突破传统检测技术局限，显著提升ADPKD的诊断率，可为遗传咨询提供精准依据。

回顾性纳入2016年1月至2023年12月于山东大学生殖医学研究中心就诊且接受NGS遗传检测的312例临床确诊ADPKD患者，筛选出32例NGS未诊断的疑难病例以及7例缺乏CNV单碱基分辨率的病例，采用三代HiFi测序方法对PKD1 和PKD2 基因进行靶向检测，技术背对背系统性评估HiFi在临床的分子诊断效能。

图1. 研究设计流程图

01、额外提高31.25%诊断率：

在32例NGS未确诊ADPKD病例中， HiFi额外确诊10例患者，额外提高31.25%（10/32）检出率。额外检出情况如下：

>>致病SNV/Indel：HiFi相较于NGS多检出8个致病SNP/Indel。

4例SNV/Indel：

由PKD1真基因与假基因间微交换形成，NGS对比到假基因易漏检，HiFi长读长序列可精准区分真假基因；

3例Indel：

NGS因短读长或覆盖不足漏检，HiFi长读长序列可完整覆盖PKD1真基因区；

1例致病性深度内含子变异：

NGS往往聚焦于外显子，该区域变异超出其检测范围，HiFi长读长序列可同时覆盖深度内含子区。

图2. 三代HiFi测序相较于NGS多检出SNV/Indel举例

>>致病CNV：HiFi相较于NGS多检出2例致病性 CNV，并通过MLPA验证。

NGS通常依赖于覆盖深度来推断CNV，但在同源假基因或重复区会出现错误比对。HiFi测序技术通过巧妙设计多重靶向引物，结合其长读长优势，让不同大小的CNV无所遁形。

图3. 三代HiFi测序额外检出2个CNV并通过MLPA验证

02、精准定位CNV断点：

在NGS与HiFi共检出的7例致病 CNV中，HiFi可精确定位CNV断点，这对于理解CNV的分子机制以及预测疾病严重性具有重要参考价值。

图4. 三代HiFi测序可以将CNV解析到单碱基

本研究通过回顾性临床疑难病例，系统性评估了三代HiFi测序在ADPKD遗传学诊断中临床效能：相较于传统方法，HiFi可将NGS未明确诊断的疑难ADPKD病例遗传诊断率额外提升31.25%，突破性解决了现有遗传诊断盲区。建议将HiFi测序技术纳入ADPKD标准化分子诊断路径。随着这一技术在临床的广泛应用，ADPKD患者家庭再发风险评估将获得更精准的依据‌，有效缓解当前遗传咨询的困境‌，同时为更多患者创造胚胎植入前基因检测的机会‌，从而推动ADPKD的遗传阻断成为可能。‌