次世代シーケンス解析（NGS）技術の継続的な進歩により、世界中の臨床遺伝学者および研究者が、希少疾患診断のための全エクソームシーケンシングの役割を模索しています。アジア太平洋地域において、台湾は研究および臨床用途の両方にエクソームシーケンシングを使用するリーダーとして台頭しつつあります。
単一遺伝子またはパネル検査と比較して、全エクソームシーケンシング（WES）は、まれな遺伝子診断の速度および精度を改善するという大きな期待を持っています。タンパク質をコードするゲノムの部分であるエクソーム全体を調査することにより、診断が迅速かつ決定的に得られる可能性が高まっています。
まれな遺伝性疾患に対しては、迅速かつ正確な診断の利点が常に明確になっています。患者とその介護者にとって、それは長い診断の旅に関連するコストと感情的な課題を軽減し、また命を救ったり改善したりすることができる早期治療の機会を提供します。医療システムに関しては、シーケンシングによる迅速な診断が医療費全体も削減できることを示唆する証拠が増えています[1]。
臨床遺伝学研究や希少疾患のケアの多くの側面で優れている台湾でWESがどのように使用されているかを調査するために、Lab Insightsは最近、台湾の主要な遺伝学者のいくつかと話しました。いずれの専門家もパネル検査よりもWESを強く好みますが、一部の患者では依然としてアクセスを制限するさまざまな障壁を指摘しています。
WESの使用を強化しているNTUH
定期的かつ迅速なエクソームシーケンシングを行っているのは、小児ゲノム医学の深い経験を持つ台北の大手公立病院である国立台湾大学病院（NTUH）です。その施設には、研究を行い、希少疾病診断を支援するNGSラボが含まれています（台湾の3つの主要な新生児スクリーニングセンターの1つでもあります）。 およそ3,000件のWES検査が病院で既に行われています。
長年にわたって独自の遺伝的疾患パネルを複数開発してきたにもかかわらず、NTUHはWESに有利に一部を段階的に移行していると、小児科の臨床教授であり、Dr Wuh Liang Hwu、Dr Yin-Hsiu Chien、その他の主要なNTUH研究者と共にさまざまなNGSプロジェクトをリードしているDr Ni-Chung Leeは言います。
「当検査室では、パネル注文の背後にある遺伝子リストが、この患者を解決するのに十分に包括的であるかどうかをいつも確信していないため、エクソームシーケンシングを行うことがよくあります」とDr Leeは言います。「1回の検査で答えを見つけたいと考えていますが、注文の決定は通常、患者と相談して臨床医によって行われます。」
定期的なWES検査に加えて、Dr Leeらは、原因不明の新生児集中治療室または小児集中治療室に入院する小児など、緊急診断を必要とするケースのために、迅速なトリオエクソーム検査も開発しました。この検査は、およそ1週間のターンアラウンドタイムで利用可能です（通常の非緊急症例は、解釈のための十分な時間を確保するために2〜3か月かかる場合があります）。
2016年以来、NTUH Geneticsチームは、WES/WGSからの希少疾患の診断を容易にするために、AIベースのバリアント優先順位付けツールも開発しています。このツールは台湾でいくつかの主要な賞を受賞しました[2]。
VGHでのコスト管理と分析の改善
台湾のもう1つの主要な公立病院であるTaipei Veterans General Hospital（VGH）では、研究とイノベーションへの同様の取り組みがエクソームシーケンシングの普及を促進しており、コスト管理と分析の改善に取り組んでいます。
「以前は標的指向性パネルを使用していましたが、現在は全エクソームまたはゲノムに対するこのアプローチは完全に放棄しています」と、VGHの遺伝カウンセリングセンターおよび希少疾病医療研究センターの小児科部長であるDr Dau-Ming Niuは述べています。「一部の患者にとっては依然として費用が要因ですが、負担を最小限に抑え、これらの検査にアクセスできるようにするために最善を尽くしています。」
国内をリードする臨床研究者の一人として、Dr Niuは、検査の注文から結果の提供、さらに必要な遺伝カウンセリングの実施まで、すべてを含むプロセスで、1,000件以上の全エクソームまたはゲノムシーケンシングを行っていると述べています。診断が明確な場合、結果説明は比較的容易ですが、不確実な原因の場合ははるかに困難であると同氏は言います。
データ解釈プロセスを改善するために、VGHは現在、外部AI企業と協力して、高度なバイオインフォマティクスプラットフォームを開発しています。同院のビジョンは、複雑な遺伝性疾患の診断を支援するだけでなく、ファーマコゲノミクスやキャリアスクリーニングなどの機能も含む包括的な「精密医療プラットフォーム」を構築することです。
CGMHでのてんかん研究向けエクソーム
台湾の民間病院や診療所のいくつかもエクソームシーケンシング研究に参加しています。その一例として、台湾全土に拠点を持つ主要病院ネットワークであるChang Gung Memorial Hospital（CGMH）システムは、まれな疾患を有する2,000人の台湾人患者を対象にエクソームの配列決定を行う国立衛生研究所との共同プロジェクトを進めています。
また、南部の高雄市に位置するCGMHシステムの医療センターであるKaohsiung Chang Gung Memorial Hospitalは、てんかんに関する国際研究プロジェクト Epi25 の募集センターとしても機能しています。同病院の医学研究部門（Department of Medical Research）およびゲノミクス・プロテオミクスコア研究所（Genomics & Proteomics Core Laboratory）の教授でディレクターのDr Meng-Han Tsaiによると、この研究やその他の研究プロジェクトを通じて、さらに2,000個のエクソームがすでに収集されています。
同氏は振り返ります。「以前は安価な遺伝子パネルを使用していましたが、最終的には全エクソームまたはゲノム配列の方がはるかに優れていることに気づきました。400を超える遺伝子がてんかんを引き起こす可能性があり、すべてのてんかんに遺伝的基盤があるわけではないため、根本原因を理解するには多くの情報が必要です。」
てんかん遺伝学の著名な専門家であるDr Tsaiは、自己負担が多い市場ではコストが依然として障壁であるため、患者のエクソーム配列決定をカバーするために研究資金を使用することがよくあります。また、多くの臨床医は遺伝子データの解釈について十分な訓練を受けておらず、分析プロセスをサポートする優れたバイオインフォマティクスの専門家を見つけるのは難しいが、状況は改善していると述べています。
台湾におけるエクソームシーケンシングの未来
研究と臨床ケアに積極的に取り組む臨床遺伝学者のコミュニティを持つ台湾は、希少疾患診断における卓越性と革新の長い歴史を持っています[3]。 エクソームシーケンシングサービスの注文量が年々増加するにつれて、国は地域的および世界的な影響を与えるゲノム医療の進歩を推進し続ける可能性が大いにあります。
しかし、台湾における進歩と可能性にもかかわらず、WESに対する公共部門の払い戻しは依然として限られています。多くの地方病院が競争力のある価格を提供し、研究者はシーケンシングサービスのための研究資金を確保するために取り組んでいますが、コストは一部の患者、特に低所得世帯の患者にとって依然として重要な障壁です。
アジアや世界中の他の国とは異なり、台湾は新生児スクリーニングのための全エクソームまたはゲノムシーケンシングの役割を調査するための主要な研究をまだ開始していません。一部の研究者は、地域のプログラムの機会を探るために医療政策立案者と積極的に協力していますが、このアプローチの費用便益と生命倫理に関する懸念は逆風となっています。
朗報として、台湾には強力なヘルスケアシステムとヘルスケア技術の堅牢な自国市場があるということです。さらに、Taiwan Foundation for Rare Disorders のようなNGOを通じた希少疾病診断のための代替的な資金源も利用可能ですが、ほとんどの専門家は、それらが臨床的需要を満たすには不十分であると同意しています。
全体として、台湾はアジア太平洋地域の他の国々と比較して、人々が希少疾患の高品質な診断にアクセスできるようにするという点で優れた取り組みを行っています。今日のWESへのアクセスは不完全なままですが、今後数年間でさらなる進歩が期待できます。
本記事は、Roche Diagnostics Asia Pacificの医療エンゲージメントリードであるWill Greeneが執筆し、教育コンテンツとコミュニティ構築を通じて新生児スクリーニングと希少疾病診断のベストプラクティスを推進するイニシアチブであるProject Strongbowを共同でリードしています。 本トピックに関する記事とビデオの詳細は、Newborn Screening（新生児スクリーニング）ページをご覧ください。 本記事の執筆
および研究は、Roche Diagnostics Asia PacificのAPACビジネスマネージャーPatrick Danoy氏（Sequencing Sample Prep）、Roche Diagnostics Taiwanの診断価値アナリストAlvin Hsiang氏、Roche Diagnostics Taiwanの診断価値リードであるSasa Sha氏の支援を受けて行われました。
参考文献：
[1] Dimmock,D.et al. (2021) ‘Project Baby Bear: Rapid Precision Care incorporating rwgs in 5 California Children’s hospitals demonstrates improved clinical outcomes and reduced costs of care’, The American Journal of Human Genetics, 108(7), pp. 1231-1238. doi:10.1016/j.ajhg.2021.05.008.
[2] AI_Variant Prioritizer – a smart variant prioritization system.National Taiwan University Hospital.以下で閲覧可能： https://www.ntuh.gov.tw/SH/News.action?q_type=A01&q_itemCode=13057&agroup=a
[3] Chien, Y.-H. and Hwu, W.-L. (2023) ’The modern face of newborn screening’, Pediatrics & Neonatology, 64. doi:10.1016/j.pedneo.2022.11.001.
