David Bentley博士，英国医学科学院院士，Illumina公司副总裁和首席科学家。

英国首席医疗官Sally Davies教授在向政府提交的第八次独立报告《Generation Genome》中强调，遗传学和基因组学将在英国国家医疗服务体系（NHS）的医疗保健和医学中发挥重要作用。报告中指出，癌症患者应定期接受DNA检测，以便选择最佳疗法。作为全球领先的测序技术公司，Illumina正与英格兰基因组学公司（Genomics England）合作开展十万人基因组计划。我们采访了Illumina首席科学家David Bentley博士，请他分享对这份报告的看法，以及十万人基因组计划对罕见遗传病和癌症的潜在影响。

问：英国首席医疗官的2016年度报告《Generation Genome》展望了基因组学如何改善健康并预防疾病。您对此有何看法？

答：《Generation Genome》是一个很好的概念，有望为英国和NHS英格兰提供独特机会，使其继续保持在国家医疗保健体系中实施基因组医学的领先地位，重点关注罕见遗传病，并推动全基因组测序（WGS）作为癌症检测的金标准。报告在传染性疾病方面也有浓重一笔。这项工作深深扎根于英国，因为边合成边测序（SBS）技术由剑桥大学发明。未来的提议将首次建立另一个世界，Genomics England、Illumina及其他各方正合作创建首个十万人基因组的架构，目前已完成了三分之一。这份报告也借鉴了多位国内专家的贡献，他们形成了这项工作的领导者和管理者核心。

问：您目前的研究重点是对人类基因组进行快速、准确测序，便于医疗保健采用并受益。这项研究对罕见遗传病和癌症有何影响？

答：通过全基因组测序（WGS）实现的基因组医学有望彻底改变罕见遗传病和癌症。对于罕见遗传病，尽管每种疾病单独罕见，但它们总共占新生儿的5%以上，其中一些接受特别护理，但大部分至今未确诊。WGS检测目前有望诊断超过50%的病例，包括发现之前未预料参与疾病的突变基因。某些病例可在几周内完成诊断，而过去患者及家属通常要等五年（有些甚至16年）才能获得明确诊断。临床医疗保健机构（如NHS）的未来研究将带来进一步发现，提高诊断效率和产量。WGS也将对癌症产生重大影响。所有癌症均由肿瘤中DNA的突变引起，每种癌症都有独特且复杂的突变组合。

目前，大多数基于序列的检测是靶向检测，仅确定一个或几个基因中的突变。然而，突变复杂度和范围还有更多信息，其中大部分可被WGS捕获，因为WGS设计用于调查整个基因组和所有突变类型。目前需要大量病例的更多研究，以了解如何最好地解释每位癌症患者的基因组。这种“发现”模式正是Genomics England十万人基因组计划的特征，也是NHS未来工作的目标之一。分析数千名癌症患者数据的能力将有助于未来研究及新颖疗法的发现与开发。

问：十万人基因组计划旨在为NHS创造新型基因组医学服务，改变医疗保健方式。Illumina在该计划中扮演什么角色？

答：Illumina与Genomics England合作开展十万人基因组计划。首要作用是接收Genomics England生物资源库的DNA样本，对每个基因组进行测序和初步分析，并将结果返回数据中心。第二个作用是与Genomics England合作，利用Illumina及其他机构的软件，建立必要的信息学分析架构，支持基因组数据解释。第三个作用是通过合作研究如何改善工作流程，例如处理DNA量极少的样本（如小型癌症活检）或之前固定用于显微镜观察的样本。未来的突破包括新型固定剂的发现（既支持显微镜又支持DNA工作），以及低成本简单方法的验证，以便在处理实验室收到样本前更长时间保存活检和切除组织。与Genomics England合作，我们将联合打造一个可靠且不断改进的平台，让NHS在未来几年建立新的基因组医学服务。

问：基因组计划有助于理解癌症如何发展以及哪些患者对特定治疗方案反应最佳。让肿瘤全基因组测序进入临床的主要挑战是什么？

答：肿瘤全基因组测序（WGS）需要深度测序以及检测所有类型低频率变异的能力。这是因为一些癌症样本混合了相当一部分正常细胞，癌症特有变异被稀释，需要非常灵敏的算法和深度测序才能读取。同时，许多癌症是异质性的：癌症是混合细胞群体，不断积累更多体细胞突变，与早期出现的突变相比，这些最新突变的频率很低。

另一个挑战是WGS信息的解读：每种癌症现有的复杂信息对于充分鉴定患者癌症性质很有价值，但我们需要更多了解每个突变的重要性及其含义，才能更充分利用基因组信息让患者受益。这与传统检测形成对比，传统检测搜索一个或多个已知突变是否存在，提供信息指导某种已知治疗或预测疾病进展。

David Bentley博士是Illumina公司副总裁和首席科学家，拥有剑桥大学自然科学学士学位和牛津大学博士学位。他曾任伦敦大学高级讲师、人类遗传学主任，也是桑格中心管理委员会创始人之一。他在人类基因组计划及鉴定人类序列变异的相关国际联盟（包括SNP联盟和HapMap计划）中发挥领导作用。他的研究兴趣是人类序列变异及其对人类健康和疾病的影响，目前主要集中在快速、准确的人类基因组测序，便于医疗保健采用并受益，早期应用包括罕见遗传病和癌症。这些应用在十万人基因组计划的目标中得到体现，该计划由Illumina、Genomics England和国家医疗服务体系合作开展。

来源：Oncology Central