3. 致病性证据等级(PVS1, PS1, PM, PP)

ACMG 把致病性证据分成四个强度等级:极强(PVS1)、强(PS)、中等(PM)和支持性(PP)。这个分级不是摆设,它直接决定了变异最终归类到「致病」还是「可能致病」。我个人习惯在开始解读前,先画一个证据框架图,把每个等级对应的证据项列清楚,这样后面做一致性校验时心里有底。

核心原则:证据等级越高,对最终判定的权重越大。PVS1 单独出现时,就可能直接判定为致病;而 PP 级别的证据,往往需要多个组合才能起作用。

ACMG 致病性证据等级体系 PVS1 极强致病性证据 功能丧失变异(LOF) 无义 / 移码 / 经典±1,2剪接位点 / 起始密码子丢失 基因 LOF 是已知致病机制(pLI > 0.9) PS1 强致病性证据 与已知致病位点相同的氨基酸改变 需核实转录本一致,避免密码子简并性误判 PM 中等致病性证据 热点区域 / 人群频率极低 / 蛋白长度改变 相同位置不同氨基酸 / 新发变异(未确认父母) 沉默突变需评估剪接影响 PP 支持性致病性证据 家系共分离 / 数据库收录 / 预测软件支持 表型高度匹配 / 可信来源报告 证据组合规则 PVS1 + 1条PS/PM → 致病;PS x 2 + PM x 2 → 致病;PP 需≥4条组合

3.1 PVS1:功能丧失变异

PVS1 是唯一一个极强致病性证据。它适用于无功能(LOF)变异,说白了就是让基因彻底不干活了。我刚开始做解读时,看到无义或移码就条件反射地给 PVS1,后来发现这步其实有不少坑。

关键例外:即使变异类型符合 LOF,如果该基因对 LOF 不敏感(pLI < 0.9,或已知存在大量良性截短变异),PVS1 必须降级使用,甚至不能使用。

PVS1 的典型适用场景:

  • 无义变异:直接引入提前终止密码子
  • 移码变异:缺失或插入导致读码框改变
  • 经典剪接位点变异:±1,2 位置,通常导致外显子跳跃或内含子保留
  • 起始密码子丢失:ATG 变为其他密码子,翻译无法正常启动
条件 适用 PVS1 不适用 / 需降级
基因 LOF 耐受性 pLI ≥ 0.9,或已知 LOF 致病 pLI < 0.9,或存在良性截短变异
NMD 预测 提前终止密码子位于 NMD 敏感区域 靠近 3' 端可能逃逸 NMD
转录本选择 MANE Select 或关键转录本 仅影响非关键转录本

我遇到过一个案例:某个无义变异位于基因的最后一个外显子,理论上会逃逸 NMD。当时团队内部对是否给 PVS1 争议很大。后来我们查阅了功能文献,确认该变异确实导致蛋白截短且丧失功能,这才保留 PVS1。所以你看,PVS1 不是无脑给,得结合基因背景和 NMD 预测来判断。

小技巧:判断 NMD 敏感性时,看提前终止密码子是否位于最后一个外显子-外显子连接上游 50bp 以上。如果是,大概率逃逸 NMD,PVS1 要降级为 PS1 或 PM4。

3.2 PS1:与已知致病位点相同的氨基酸改变

PS1 的逻辑很简单:如果一个变异导致与已知致病位点相同的氨基酸变化,那它有很大概率也致病。比如说,已知 c.123A>T 导致 p.Gly41Val 是致病的,现在发现一个新变异 c.123A>C,也导致 p.Gly41Val —— 这就是典型的 PS1 场景。

但我得提醒你,这里有个容易翻车的地方:转录本差异。同一个基因有多个转录本,编码的蛋白可能不同。你在一个转录本上看到的 p.Gly41Val,在另一个转录本上可能对应的是 p.Gly10Val 或者根本不是同一个位置。所以应用 PS1 前,一定要确认对比的转录本一致。

应用要点:

  • 确认两个变异位于同一转录本(推荐 MANE Select)
  • 确认氨基酸改变完全相同(包括位置和替换类型)
  • 已知致病位点的致病性评级必须可靠(至少为可能致病)

我记得有一次,一个合作方提交的解读报告里用了 PS1,但仔细看发现他们对比的是不同转录本。修正后证据强度从 PS1 直接降到了 PM5(相同位置不同氨基酸改变)。这个教训让我养成了一个习惯:每次用 PS1 之前,先打开 UCSC 或 Ensembl 核对转录本 ID。

3.3 PM:中等致病性证据

PM 级别的证据一共有 6 项(PM1–PM6),每一项都有特定的应用场景。你想想看,中等证据通常不会单独决定结局,但组合起来威力不小。

证据项 描述 常见应用场景
PM1 位于热点区域或关键功能域 激酶结构域、配体结合域等
PM2 人群频率极低(gnomAD 中未收录或 < 0.0001) 常染色体显性遗传病适用
PM3 沉默突变,但需评估剪接影响 同义变异位于剪接位点附近
PM4 蛋白长度改变(框内缺失/插入/终止) 不导致移码的框内变异
PM5 相同位置不同氨基酸改变 已知 p.Gly41Val 致病,新变异 p.Gly41Arg
PM6 新发变异(de novo),但未确认父母 仅患者样本,无父母样本

注意 PM2 的陷阱:PM2 不能单独使用,必须结合其他证据。而且对于一些非常罕见的疾病,即使 gnomAD 中频率为 0,也可能是普通人群中的罕见良性变异。我曾经遇到过 gnomAD 未收录但在内部数据库中出现了 2 例健康携带者,最后证明是良性。

3.4 PP:支持性致病性证据

PP 级别的证据强度最弱,但数量多了也能起关键作用。ACMG 的规则之一是:如果同时满足 ≥4 条 PP 证据,且没有良性证据冲突,可以判定为可能致病。

PP 证据项主要有:

  • PP1:家系共分离。在家系中与疾病共同遗传,但样本量有限
  • PP2:在多个数据库中被报告为致病性(如 ClinVar 多个来源)
  • PP3:多个预测软件(REVEL、SIFT、PolyPhen-2 等)支持致病性
  • PP4:患者表型与疾病高度匹配,且表型特异性强
  • PP5:可信来源报告为致病性(但需注意来源可靠性)

我的习惯:PP3 我一般只作为参考,不会单独依赖。因为预测软件的假阳性率不低。我更看重 PP1 和 PP4,尤其是家系共分离数据,质量好的话甚至可以往上升级。

我曾经经手过一个案例:一个错义变异,预测软件全部支持致病(PP3),ClinVar 有两条来源报告致病(PP2),表型也高度匹配(PP4),但家系共分离数据只有 2 个患者。最终我们用 PP1 + PP2 + PP3 + PP4 四条支持性证据,结合 PM2 频率极低,判定为可能致病。后来功能实验证实了确实是致病性。这个案例说明,支持性证据组合好了,也能给出可靠的结论。

3.5 一致性校验中的证据应用

在多批次解读中,证据等级的应用最容易出现不一致。我总结了几个高频问题:

  • PVS1 的降级标准不统一:有的团队在 LOF 不耐受基因中直接不给 PVS1,有的则降为 PS1。需要内部约定统一的 pLI 阈值和 NMD 判断规则。
  • PS1 与 PM5 的混淆:相同氨基酸改变用 PS1,不同氨基酸但相同位置用 PM5。这个界限要划清楚。
  • PM2 的使用条件:有些团队对常染色体隐性遗传病也用 PM2,其实 PM2 更适用于常染色体显性遗传。隐性疾病中频率标准要放宽。
  • PP4 的主观性:表型匹配度是主观判断,不同解读员可能给不同结论。建议用结构化表型匹配清单来降低差异。

一致性校验的底线:同一批变异,不同批次解读时,如果证据等级不一致,必须记录差异原因。我个人会在校验报告中专门列一个「证据差异说明表」,逐项标注变更理由。

证据等级的应用,说到底是个经验活。规则是固定的,但每个变异的生物学背景千差万别。多积累案例,多对照标准,慢慢就能找到手感。