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CNV-seq检测三倍体、ROH和UPD

发布时间 2023-08-18 16:23:29作者: xiaojikuaipao

 

转自 已有 11221 次阅读 2021-12-17 11:06 |系统分类:科普集锦

CNV-seq检测三倍体、ROH和UPD

已有 11221 次阅读 2021-12-17 11:06 |系统分类:科普集锦

   在NIPT在产前诊断应用普及后，CNV-seq以其低成本、高通量在产前诊断中越来越收到专家的认可，对CMA构成了巨大的压力。但是多倍体、ROH和UPD的诊断一直是这个技术的痛点，每次产前诊断会议上遇到两种技术的PK，支持CMA的专家就以此为制高点举出若干病例说CNV-seq无法检测之类的。

    CNV-seq当然不是不能做多倍体、ROH和UPD，毕竟没有人说这个技术的测序深度是多少，它的大哥WGS无非就是测序深度搞到30X时，别说多倍体、ROH和UPD，单碱基变异（SNV）都能识别，甚至双端测序的话平衡易位都可以抓到，CMA用来欺负人家深度低，只是不可能甘心看着好好一块肥肉被端走了罢了。深度低时就真的不能识别这几类异常吗？从最近的一些文献和专利技术来看，这方面亦是有了巨大的突破，下面就主要说说这方面的进展。

    深圳妇幼在2019年发表的文献中指出利用10个reads覆盖的SNP位点的杂合信息可以准确识别三倍体和ROH区域【1】，为保证10X的位点足够多，整体测序深度要达到3X，效果很不错。文章里定义了SNP中“1/3” 区间为[0.28, 0.38], “2/3” 区间为 [0.62, 0.72]，而“1/2“区间为 [0.45, 0.55]。计算（1/3+2/3）/(1/2)的比值就可以显著区分三倍体和二倍体。

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结果图可以看出只有HMC_9假阳性，其他分型都是正确的，这个假阳性是由于存在母源污染导致的，由于流产组织中污染问题比较常见，因此作者认为这个技术要特别注意母源污染的鉴定。

 

这个3X的深度虽然是属于低深度测序，但和临床使用的CNV-seq测序深度只有0.1X-0.3X相比还是太多了，国内的CNV-seq服务的测序深度往往都很低，贝瑞、达安、博奥等一般测2.5M的reads，BGI则测20M的reads但其读长只有35bp，因此测序覆盖度都不超过0.5X，要按这个文章的要求来都不行，10X以上的SNPs完全不够的，因此这个文章的方法就是停留在科研罢了。和这个方法类似的，2021年香港中文大学发表的文献平均测序4X深度，使用了5-20X覆盖的SNVs来分析ROH，可以准确识别5Mb的末端ROH和10MB的染色体中间的ROH，此外这个技术还能识别一定程度嵌合水平的ROH【2】，然而这种深度4X的CNV-seq方法即使准确性做到天花乱坠也只能是科研，离临床应用的实际情况差太远了。

    嘉宝仁和的专利使用的算法有点像文献中的思路，尽管没有说明是用5X覆盖的位点或者10X覆盖的位点计算的杂合值，但是计算公式和文献很像，因此推测测序深度并不低，所以离临床实践还差了点意思的感觉。按说这个方法文章发表在前是不应该获得专利授权的感觉，但这个专利火箭的速度获得授权，有点令人费解。当然这个专利可能增加了ROH的判断吧，但也只是说判断全基因组的ROH【3】，做的非常还不算很深入。

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而后面两篇专利就不同了，都是基于临床使用的CNV-seq数据来开发的技术，而且直接分析2X覆盖的位点研究ROH，这个是巨大的进步。这意味着不增加检测数据量的条件下就可以分析三倍体和ROH区域，对临床来说是加量不加价的实用技术。而利用家系直接判断UPD方面的创新方法亦是非常简明直接【5】，值得临床进一步验证其效能。

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    这是一个无创15三体高风险的分析案例，以前网友曾发过同样情况穿刺做了CNV-seq没有异常的报告，我只能建议他们要补做甲基化MLPA或家系CMA明确没有UPD导致PWS或Angelman的风险，而甲基化MLPA真不是什么地方都能做的，而家系CMA那对家境不怎么宽裕的就真的是罪过的感觉，现在补做父母的CNV-seq就可以推断UPD了，物美价廉又容易做到，真是有需求的患者的复音了。

    这两个可以说是低深度测序领域内继优迅的SNP预测无创胎儿浓度技术以后最具创新性的发明了，它的出现让CMA的优势几近化为零而只剩下劣势的感觉，CMA会被博奥最终送进坟墓吗？或许短期还不太可能，大概还需要等贝瑞、华大等CNV-seq的大佬一起跟进让临床真正广泛认可吧。

  1. Geng Q, Cui X, Zhang Y, et al. Screening of triploid with low-coverage whole-genome sequencing by a single-nucleotide polymorphism-based test in miscarriage tissue. J Assist Reprod Genet. 2019;36(12):2525-2531.

  2. Dong Z, Chau MHK, Zhang Y, et al. Low-pass genome sequencing-based detection of absence of heterozygosity: validation in clinical cytogenetics. Genet Med. 2021;23(7):1225-1233.

  3. 费嘉, 刘沙沙, 孙蕾. 一种基于低深度测序法检测染色体中三倍体,ROH的方法.

  4. 黄铨飞, 彭春方, 饶兴蔷. 基于CNV-seq测序数据检测多倍体和基因组纯合区域ROH的系统.

  5. 陈样宜, 黄楷胜, 刘燕霞. 基于家系的低深度测序检测染色体单亲二体的方法