随着分析成本的下降和分析能力的增加，基因组学分析在疾病研究和应用中的报道迅速增多，为医学检验带来了从"目标检测"到"目标分析"的革新性进展。文章结合近年来的研究进展及第59届美国血液学会（ASH）年会相关报道，对基因组学分析在血液系统疾病中的应用前景进行介绍。
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随着对血液肿瘤分子机制的深入研究及新一代测序（NGS）技术的普及，越来越多的分子指标被用于临床诊疗决策[1,2,3,4]。在代表全球血液学领域发展水平的美国血液学会（ASH）年会上，与基因相关的医学研究和临床应用的报道逐年增加。检测几十、数百种基因的靶向测序已在血液病中广泛应用，基于全外显子组测序（WES）、全基因组测序（WGS）和转录组测序（RNA-seq）的基因组学分析报道也显著增多。现结合近年来的研究进展及第59届ASH年会的相关报道，对基因组学分析在血液系统疾病中的应用前景进行介绍。
基因测序成本、信息解读能力都处于瓶颈阶段时，人们不得不选择基因进行靶向测序和分析。本研究组通过58种基因测序，发现3%初诊急性髓性白血病（AML）和5.6%难治复发性AML患者有CSF3R突变。所有18例CSF3R突变AML患者均伴AML1-ETO融合基因、CEBPA双等位基因突变这两种髓系细胞分化相关的细胞因子异常，或与细胞因子功能调节相关的NPM1基因突变。该研究同时有AML发病规律的研究和临床指导意义，这部分患者有可能从达沙替尼、芦可替尼等靶向药物治疗中获益。而我们早期在AML中只进行10种基因突变分析时就无法得到相似的结果[1,2]。
WES、WGS和转录组测序可提供更全面的遗传学信息，随着检测成本的显著下降和分析能力的提高，应用越来越多。第59届ASH年会中，Zhang等[5]报道对1 001例弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）进行WES和转录组测序，共鉴定150种DLBCL相关的驱动性突变基因。Nasser等[6]报道对704例多发性骨髓瘤（MM）进行WGS和转录组测序，分析MM中的融合基因。基因组学分析同样有助于提高遗传病分子诊断率。如Lionel等[7]报道WGS分析可将遗传病分子诊断率从靶向基因检测的24%提高到41%。
相对于传统的医学检验（生物化学、免疫和靶向基因测序等），基因组学分析带来了全新的概念和挑战。传统医学检验基本都属于目标检测，即需要指定有限的预期与疾病或表型相关的目标和对应的检测项目，没有预先想到之处则无法在结果中获得提示，即使有经验的专业人员的预期也经常不全面。基因检测率先从方法学上实现了可无选择地进行全面组学分析，即检测范围可以是真正的基因组、外显子组或转录组的全局，而不再局限于特定的目标。但基因组学测序产生的海量数据对信息分析和解读带来极大挑战。
组学测序数据中蕴含着丰富的信息，其中有的已有足够的循证医学证据，可用于指导临床诊疗，还有更多与疾病或健康有关的信息仍待研究和挖掘。将基因组学数据用于临床诊疗时，仍需要根据疾病表型、诊疗方案等需求，有目标地分析和解读其中部分相关的基因或位点的临床意义。
传统的目标检测提供的信息量有限，一般也没有信息冗余。而基因组学检测则可以先获得某一方面较全面的信息，再根据需要从不同角度提取出指导疾病诊治的信息。从检测和分析模式上来说，基因组学带来了从"目标检测"到"目标分析"的革新性进展。
WES或WGS是诊断遗传病的有力工具。用于遗传病分析时，WES的覆盖度通常为100×，并不能有效地分析较大片段的基因拷贝数变异（CNV）。用于遗传病分析的WGS覆盖度通常为30×，WGS的优势是除了外显子区域，还可提供非编码区变异、CNV及基因组结构变异信息。第59届ASH年会中，Lichtenberg等[8]报道用WGS新发现先天性纯红细胞再生障碍性贫血患者中存在数百至数千碱基长度的缺失型致病突变。
遗传性骨髓衰竭综合征（IBMFS）是一组临床表型多样的疾病，已鉴定的致病基因有近百种，新的致病基因还在不断被发现。随着基因组测序的广泛应用及临床对症状不典型患者认识的增加，在儿童和成年人中IBMFS的发病率都增高。IBMFS的发病并不限于婴幼儿和青少年，患者可能并不以典型的综合征或骨髓衰竭发病，遗传学检查已经成为不可或缺的诊断依据[9]。
IBMFS基因突变还是重要的先天性血液肿瘤遗传易患因素，已被列入世界卫生组织（WHO）血液肿瘤分类指南2016版[10]。急性淋巴细胞白血病、淋巴瘤等的遗传易感因素也都被揭示[11]。在血液肿瘤患者中分析是否携带胚系遗传易患基因突变对疾病评估和治疗方案的选择也具有十分重要的指导作用。
基因组学测序可以帮助更全面地分析肿瘤体细胞突变。第59届ASH年会中，Walker等[12]对1 277例初诊MM进行WES分析，新鉴定了9种MM相关的基因，并且发现常见于髓系肿瘤的IDH1、IDH2和SF3B1也可参与MM发病。Ashby等[13]通过WGS鉴定了MM中的结构变异以及非编码区的突变热点。基因组学分析有助于全面了解MM的致病变异，为疾病的评估和选择诊疗方案提供更有价值的信息。
肿瘤具有克隆异质性和克隆演变的特性，对于肿瘤基因突变应该强调动态全面检测。慢性粒细胞白血病（CML）患者用酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗已经取得很好的疗效，但仍有少部分患者出现治疗无效或耐药复发。Branford等[14]通过WES分析，发现TKI初治疗效不佳的CML患者携带更多、更复杂的基因异常，在出现髓系或淋系急变转化时，新出现的基因突变也不同。Chen等[15]报道大多数AML患者复发时发生了克隆演变，并且不同患者间克隆演变的模式多样。Höllein等[16]报道14%的NPM1突变阳性的AML患者发生NPM1突变阴性的复发，提示即使已列为WHO AML分类标准的NPM1突变，也不是非常稳定可靠的疾病监测的单一分子指标。
遗传药物基因组学分析可以帮助患者更精准用药，也是精准医疗的重要组成部分[17]。已经比较明确的和血液病患者常用药相关的基因组多态性位点有数十个，新的研究还在不断进展。
第59届ASH年会中，Chiusolo等[18]报道用白消安预处理的自体造血干细胞移植患者中，UGT1A1*28纯合基因型的患者胆红素水平更高，UGT1A1*28纯合的患者达32%。Estrella等[19]报道维生素D受体（VDR）基因多态性对异基因造血干细胞移植的影响，患者VDR基因多态性影响移植的预后，供者和患者的VDR基因多态性都与慢性移植物抗宿主病（cGVHD）的发生相关。
mHAg是人类基因组中与移植后移植物抗宿主病（GVHD）或移植物抗白血病（GVL）反应相关的一组基因多态性，目前已鉴定较明确的位点近百个[20]。由于mHAg同时受供患者基因多态性、人类白细胞抗原（HLA）基因型和可选供者数的限制，仅检测单个或少数几个位点时临床可用性有限。
第59届ASH年会上，Lansford等[21]同时分析14种已报道过的mHAg位点时，可为59%的患者提供有临床意义的信息。他们还预测了102种新的可能有GVL效应的mHAg位点，其中UNC-GVL-1可被常见的HLA-A*02：01型递呈。对mHAg研究和应用的深入，有助于更精细地选择异基因移植的供者，减少GVHD并增强GVL效应。
肿瘤新生抗原（neoantigen）是由肿瘤基因组突变生成的可被宿主HLA递呈和免疫细胞识别的多肽片段[22]。基因组测序和生物信息技术的进步为预测每一例患者独特的肿瘤新生抗原图谱提供了方法学基础。相对于嵌合抗原受体T细胞免疫治疗，基于肿瘤新生抗原的免疫治疗具有无需转基因、多靶点联合和肿瘤特异性等独特优势。
第59届ASH年会中，Ramirez等[23]报道通过WES和转录组分析，可在超过90%的滤泡型淋巴瘤患者中鉴定出可用的新生抗原，每例患者平均有12个。在AML中发生率很高的NPM1突变序列CLAVEEVSL可被常见的HLA-A*02：01型递呈，作为新生抗原诱导免疫[24]。
现在WES的成本已接近于靶向测序几十或数百个基因的成本，而得到的信息量却大为增加。基因组学检测和分析的优势在于，可以通过一次检测多种分析、一次检测多次分析为患者的临床诊治提供多方面的信息，实现最经济的花费和获得信息量的最高性价比。同时基因组学数据还可以作为丰富的信息宝藏，为进一步医学研究积累宝贵的资源。
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