面肩胛肱肌失養症(Facioscapulohumeral muscular dystrophy, FSHD)是一種體染色體顯性神經肌肉疾病,主要影響的肌肉群為顏面肌肉、肩胛部、上臂肌及肱骨等部位之肌肉,疾病特徵有顏面肌肉無力導致表情減少、軀幹變形、手無法高舉等等。FSHD分為兩種亞型,FSHD1為主要亞型,佔95%病例,是由於第4號染色體4q35區域中,D4Z4重複單元(Repeat unit)的異常收短導致;FSHD2佔5%病例,是由於表觀遺傳修飾基因SMCHD1、DNMT3B或LRIF1的突變而產生。而FSHD的發病機制,歸因為4q35區域異常低甲基化引起的骨骼肌內DUX4基因異常表達。
因FSHD所涉及的DNA序列較長並具有重複性,且致病性與非致病性等位基因間的序列差異有限,使得遺傳分析具有挑戰性。這篇論文開發了一種基於Oxford Nanopore Technologies(ONT)全基因組定序的FSHD檢測方法,整合遺傳分析及表觀遺傳分析,透過16個病例與13個對照樣本評估表現,結果表示該方法能有效區分同源區域、單倍型、致病性D4Z4重複單元的縮短、甲基化變化和基因突變。與傳統的分析方法Optical genome mapping(OGM)、Bisulfite sequencing(BSS)和Whole-exome sequencing(WES)相比,發現基於ONT的方法得到的結果與它們具有高度一致性。
得益於ONT的種種優勢,為FSHD基因分型提供更全面、準確、高效的方法,隨著ONT技術的快速發展,基於ONT的檢測有望在將來成為FSHD診斷的重要工具。