纽约- Illumina公司的CLIA实验室已经验证了其ExpansionHunter软件在诊断由短串联重复序列(STR)扩增引起的罕见疾病方面的使用，这是其临床全基因组测序试验的一部分。
“这是第一次，我们可以同时寻找所有重复的扩展位点。我们不必试图挑选和选择我们追求的扩展，”Illumina临床服务实验室的实验室主任坦纳·哈格尔斯特伦(Tanner Hagelstrom)周二在美国人类遗传学学会(American Society of Human Genetics)虚拟会议上介绍其验证过程时说。
使用外部临床实验室正交确认的168个样本，Illumina研究人员分析了与9种不同疾病相关的四类STR扩张，包括脆性X综合征、肌强直性营养不良、亨廷顿氏病、弗里德里希性共济失调、脊髓-球肌萎缩和脊髓小脑性共济失调。哈格尔斯特罗姆说，ExpansionHunter的灵敏度和特异性超过97%，“几乎接近护理标准”，适用于所有家庭结构。他指出，该方法仅限于在150-bp读取长度的正常范围内的位点。
在大约一年的时间里，该实验室使用该测试发现了5例STR扩张导致的疾病，包括肌强直性营养不良、脊髓小脑性共济失调和弗里德里希性共济失调。
2016年底公开发布的开源ExpansionHunter软件是一种基于图的算法，可以帮助分析用无pcr库准备生成的全基因组中的STR扩增。本月初，Illumina最近更新了该软件的新版本。在一项研究中发表在基因组研究2017年在一项研究中，该算法正确地识别了所有212名肌萎缩性侧索硬化症患者C9orf72基因的扩增或潜在扩增，并将近2,800个其他样本分类为野生型，准确率高达99.9%。
它是其中一个几个软件包可用于STR展开分析;其他包括exSTRa、STRetch和Tredparse。
利用基因组图，ExpansionHunter将STR扩展描述为独特侧翼区域之间的循环。哈格尔斯特伦说:“传统的比对者很难称之为STR扩增的原因是，与参考基因组相比，你得到了很多的可变性。”变量被标记为indels，调用它们变得非常困难。
除了技术上的困难之外，从临床角度来看，STR扩张也很难检测。哈格尔斯特罗姆说:“许多实验室不做所有的测试，它们太罕见了，无法建立一个独立的测试。”
Illumina的实验室使用的最小测序深度为30倍，但Hagelstrom说，它可能更像是35倍或37倍的覆盖率。
Illumina的临床策略是只报告有表现型的STR扩张。他们还确保对扩展的等位基因进行视觉检查，并进行正交表征。Hagelstrom补充道:“我们建议制定一个强有力的偶然发现政策，无论如何你都应该为WGS制定这样的政策。”
这种方法有一些需要注意的地方。他说，ExpansionHunter可能会错过马赛克特征，验证研究也没有包括聚丙氨酸，因为他们没有患者样本，这类扩展需要稍微不同的算法。但聚丙氨酸是该实验室感兴趣的未来发展方向。
Illumina还提供新创ExpansionHunter算法，这是STR展开分析的另一个方面，实验室想要纳入其中。