好消息!华大基因发布自动化PVS1解读工具AutoPVS1_变异

admin 1周前 (07-05) 阅读数 18292 #英超

好消息!华大基因发布自动化PVS1解读工具AutoPVS1_变异

2015年,美国医学遗传学与基因组学学会 (ACMG) 发布了遗传变异位点致病性评估指南 [1],该指南中仅有的一个极强致病性等级证据 (Very strong evidence of pathogenicity, PVS1),对烈性突变的致病性判定至关重要,但是该指南没有细化PVS1使用规则。

极强致病性等级证据 (PVS1)

极强致病性等级证据 (Very strong evidence of pathogenicity,PVS1)

烈性突变:包括无义突变、移码突变、经典剪接位点±1或2点突变、起始密码子变异、单个或多个外显子缺失

2018年,美国ClinGen专家组制定了PVS1解读指南 [2],详细阐述了对于无义突变、移码突变、剪切突变、缺失/重复、起始密码子突变5种变异类型的PVS1使用规则和建议。

最新的PVS1解读规则极其复杂,需要两步法才能完成PVS1评估。第一步根据变异类型进行初始PVS1强度评估,第二步根据基因-疾病致病机制进行PVS1强度调整,因此,解读人员需查询大量数据库,包括了ClinVar、gnomAD、OMIM、RefSeq和IMPC等,甚至还需要使用多个生物信息分析软件才能判断PVS1的证据等级,不仅耗费大量的时间和精力,而且无法完全保证解读的准确性和一致性,不利于遗传分析及临床工作者的实际应用。

为了更好的满足临床解读需求,华大基因研发团队创新性开发了一个将PVS1最新指南证据全自动化解读工具——AutoPVS1,并且无偿向所有使用者开放,无须注册即可免费使用。目前,AutoPVS1主要提供了三部分信息,分别是变异位点基本信息、基于变异位点特点的PVS1初始结果和基于疾病致病机理考量PVS1最终的结果。经过对PVS1解读指南里面专家解读的56个位点进行网站测试评估,AutoPVS1判断结果与专家解读的一致率为93%,提示AutoPVS1的自动化解读具有较高的准确性。

AutoPVS1体验之旅

临床解读过程常遇到因操作繁琐分析失败的情况,以分析 GJB2 的无义突变NM_004004.5:c.598G>T为例,根据最新PVS1指南,人工解读需耗费大量的时间和人力,并且需要切换各种数据库。就该位点,我们在AutoPVS1进行内测演示。

1. 一键操作,方便快捷

打开AutoPVS1网址:输入CHR-POS-REF-ALT或cHGVS任意一种后,仅需两秒钟即可展示这个变异位点的PVS1判定结果 (Very Strong)。

AutoPVS1操作演示

2. 内置复杂解读逻辑,两步法完成强度评估

AutoPVS1网站严格遵循最新的PVS1指南解读,并将分析过程标准化和流程化,分两步实现PVS1的强度评估。

AutoPVS1两步法评估变异

第一步:PVS1 Flowchart模块,根据变异类型进行初始PVS1强度评估。

AutoPVS1的初始PVS1强度评估按照最新解读指南的决策树进行。评估内容可以分成以下几大类:评估变异的位置是否会发生NMD、所在基因与生物学最相关的转录本、截断/改变区域的重要性、所在外显子的临床重要性、是否会引起剪切改变、起始密码子的预测等信息。

PVS1决策树 [2]

第二步:Disease Mechanism模块,根据基因-疾病致病机制进行PVS1强度调整。

PVS1的致病机制主要考虑临床有效性、已知致病的LOF变异数量和老鼠模型信息。基因-疾病临床有效性至少在中等强度及以上才可以使用PVS1,网站根据已知的LOF变异数量和构成百分比,对PVS1进行证据强度调整。例如:一个变异位点的初始PVS1强度为PVS1_Strong,因其基因-疾病致病机制未达到建议要求,则需要降一级或两级至PVS1_Moderate或PVS1_Supporting。

LoF疾病机制的分类[2]

3. 精心设计界面展示,内置逻辑一目了然

AutoPVS1网站分为查询页面和结果展示页面。在查询页面,网站支持染色体坐标、基因和CNV等多种检索方式,在结果展示页面,主要提供三部分信息:变异位点基本信息 (Variant Info)、基于变异位点的PVS1初步结果 (PVS1 Flowchart)、基于疾病致病机理的最终结果 (Disease Mechanism)。

AutoPVS1预测结果页面

在结果页面的PVS1初始结果展示模块 (PVS1 Flowchart),AutoPVS1网站以工作流形式给出每一步判断的依据,让内置逻辑一目了然。

同一变异染色体坐标查询及自定义生物学转录本查询的结果展示

4. 支持手动调整

在结果页面的基于疾病致病机理的最终结果展示模块 (Disease Mechanism),AutoPVS1支持人工修改Clinical Validity并实现PVS1强度的自动化调整。举例:检索F11 NM_000128.3:c.16C>T变异,Clinical Validity初始值为“No Reported Evidence”,使用者可手动选择基因-疾病关联强度,选择为“Moderate”后,Adjusted strength栏会自动调整PVS1证据等级。手动调整适用于无Clinical Validity的基因。

Clinical Validity调整示例

结语

AutoPVS1作为解读PVS1的辅助工具,将复杂的解读逻辑内置,通过一键操作实现了PVS1自动化精准解读,同时支持手动调整,可以帮助遗传解读人员缩短解读周期,降低解读难度,提高解读效率。但鉴于其自动化逻辑, 对于不完全外显和迟发非致死性疾病使用AutoPVS1时要谨慎,因为这类疾病人群可能包含在gnomAD数据库中,会影响AutoPVS1预测的准确性。但作为目前最大频率数据库,gnomAD数据库仍是最优选择。

为了更好的服务于广大 遗传咨询和解读工作者,华大基因研发团队将不断优化迭代AutoPVS1,欢迎大家在留言区探讨交流,一起致力于提高我国的遗传咨询及解读水平。

插播

[1] Richards S, Aziz N, Bale S, et al . Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology[J]. Genetics in medicine, 2015, 17(5): 405-423.

[2] Abou Tayoun A N, Pesaran T, DiStefano M T, et al . Recommendations for interpreting the loss of function PVS1 ACMG/AMP variant criterion[J]. Human mutation, 2018, 39(11): 1517-1524.

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