Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các chiến lược giảm thiểu kết quả dương tính giả và diễn giải các microdeletion mới dựa trên các biến thể số lượng bản sao ở mẹ trong 87,000 lần sàng lọc trước sinh không xâm lấn
Tóm tắt
Sàng lọc trước sinh không xâm lấn (NIPS) các bất thường số lượng nhiễm sắc thể phổ biến bằng cách sử dụng DNA tự do từ huyết tương của mẹ là một phần của chăm sóc trước sinh thường quy và được sử dụng rộng rãi ở cả những bệnh nhân có nguy cơ cao và thấp. Độ chính xác cao là cần thiết để có giá trị dự đoán dương tính đủ điều kiện lâm sàng. Các biến thể số lượng bản sao ở mẹ (mCNVs) đã được báo cáo là một nguồn gây ra kết quả dương tính giả cho bất thường số lượng nhiễm sắc thể, làm giảm độ chính xác. Chúng tôi đã khảo sát cảnh quan mCNV ở 87,255 bệnh nhân tham gia NIPS. Chúng tôi đã đánh giá cả các chiến lược thuật toán đã được báo cáo trước đó và các chiến lược mới để giảm bớt tác động của mCNVs lên độ chính xác của sàng lọc. Hơn nữa, chúng tôi đã phân tích tần suất, chiều dài và phân bố vị trí của CNVs trong bộ dữ liệu lớn của chúng tôi để điều tra việc biên soạn các microdeletion thai nhi mới, có thể được xác định bằng NIPS nhưng khó diễn giải về mặt lâm sàng. mCNVs là phổ biến, với 65% mẹ mang tạo hình CNV tự động kéo dài hơn 200 kb, làm nổi bật nhu cầu về các chiến lược phân tích NIPS vững chắc. Bằng cách phân tích dữ liệu thực nghiệm và dữ liệu mô phỏng, chúng tôi đã phát hiện rằng các chiến lược chung, chắc chắn về điểm bất thường, làm giảm tỷ lệ kết quả dương tính giả do mCNV gây ra nhưng không đáng kể như các thuật toán được thiết kế đặc biệt để tính đến mCNVs. Chúng tôi chỉ ra rằng việc lập bảng quy mô lớn của các CNVs được xác định qua NIPS thường quy có thể hữu ích về mặt lâm sàng: cùng với mật độ gen của một vùng microdeletion khả thi, chúng tôi cho thấy rằng khả năng chịu đựng tương đối của vùng này đối với sự nhân đôi so với các mất mát có thể giúp diễn giải độc tính của microdeletion. Nghiên cứu của chúng tôi điều tra một nguồn chung gây ra lỗi dương tính giả trong NIPS và chứng minh cách để vượt qua các tác động tiêu cực của nó. Những phát hiện của chúng tôi cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc diễn giải kết quả NIPS và thông báo cho thiết kế các thuật toán NIPS phù hợp để sử dụng trong sàng lọc ở quần thể sản khoa nói chung.
Từ khóa
#sàng lọc trước sinh không xâm lấn; biến thể số lượng bản sao; kết quả dương tính giả; microdeletion; nhiễm sắc thểTài liệu tham khảo
Norton ME, Jacobsson B, Swamy GK, Laurent LC, Ranzini AC, Brar H, et al. Cell-free DNA analysis for noninvasive examination of trisomy. N Engl J Med. 2015;372:1589–97.
Gregg AR, Skotko BG, Benkendorf JL, Monaghan KG, Bajaj K, Best RG, et al. Noninvasive prenatal screening for fetal aneuploidy, 2016 update: a position statement of the American College of Medical Genetics and Genomics. Genet Med. 2016;18:1056–65.
ACOG. Cell-free DNA screening for fetal aneuploidy. Committee Opinion No. 640. Obstet Gynecol [Internet]. 2015;126. Available from: https://journals.lww.com/greenjournal/fulltext/2015/09000/Committee_Opinion_No__640___Cell_Free_Dna.51.aspx. Accessed 8 Oct 2018.
Akolekar R, Beta J, Picciarelli G. Procedure-related risk of miscarriage following amniocentesis and chorionic villus sampling: a systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol [Internet]. Wiley Online Library; 2015; Available from: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/uog.14636/full. Accessed 8 Oct 2018.
Snyder MW, Simmons LE, Kitzman JO, Coe BP, Henson JM, Daza RM, et al. Copy-Number Variation and False Positive Prenatal Aneuploidy Screening Results. N Engl J Med. 2015;372:1639–45 Massachusetts Medical Society.
Strom CM, Maxwell MD, Owen R. Improving the Accuracy of Prenatal Screening with DNA Copy-Number Analysis. N Engl J Med. 2017;376:188–9.
Chudova DI, Sehnert AJ, Bianchi DW. Copy-Number Variation and False Positive Prenatal Screening Results. N Engl J Med. 2016;375:97–8.
Hartwig TS, Ambye L, Sørensen S, Jørgensen FS. Discordant non-invasive prenatal testing (NIPT) - a systematic review. Prenat Diagn. 2017;37:527–39.
Srinivasan A, Bianchi DW, Huang H, Sehnert AJ, Rava RP. Noninvasive detection of fetal subchromosome abnormalities via deep sequencing of maternal plasma. Am J Hum Genet. 2013;92:167–76.
Ehrich M, Tynan J, Mazloom A, Almasri E, McCullough R, Boomer T, et al. Genome-wide cfDNA screening: clinical laboratory experience with the first 10,000 cases. Genet Med. 2017;19:1332–7.
Benjamini Y, Speed TP. Summarizing and correcting the GC content bias in high-throughput sequencing. Nucleic Acids Res. 2012;40:e72.
Chandrananda D, Thorne NP, Ganesamoorthy D, Bruno DL, Benjamini Y, Speed TP, et al. Investigating and correcting plasma DNA sequencing coverage bias to enhance aneuploidy discovery. PLoS One. 2014;9:e86993.
Chiu RWK, Chan KCA, Gao Y, Lau VYM, Zheng W, Leung TY, et al. Noninvasive prenatal diagnosis of fetal chromosomal aneuploidy by massively parallel genomic sequencing of DNA in maternal plasma. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105:20458–63.
Wan X, Wang W, Liu J, Tong T. Estimating the sample mean and standard deviation from the sample size, median, range and/or interquartile range. BMC Med Res Methodol. 2014;14:135.
Strom CM, Anderson B, Tsao D, Zhang K, Liu Y, Livingston K, et al. Improving the Positive Predictive Value of Non-Invasive Prenatal Screening (NIPS). PLoS One. 2017;12:e0167130.
van den Boom D, Ehrich M, Kim SK. Copy-Number Variation and False Positive Results of Prenatal Screening. N Engl J Med. 2015;373:2584.
Sparks AB, Wang ET, Struble CA, Barrett W, Stokowski R, McBride C, et al. Selective analysis of cell-free DNA in maternal blood for evaluation of fetal trisomy. Prenat Diagn. 2012;32:3–9.
Kingsley C, Wang E, Oliphant A. Commentary: Copy-Number Variation and False Positive Results of Prenatal Screening. N Engl J Med. 2015;373:2585.
Jiang F, Ren J, Chen F, Zhou Y, Xie J, Dan S, et al. Noninvasive Fetal Trisomy (NIFTY) test: an advanced noninvasive prenatal diagnosis methodology for fetal autosomal and sex chromosomal aneuploidies. BMC Med Genet. 2012;5:57.
Fan HC, Quake SR. Sensitivity of noninvasive prenatal detection of fetal aneuploidy from maternal plasma using shotgun sequencing is limited only by counting statistics. PLoS One. 2010;5:e10439.
Fu W, Zhang F, Wang Y, Gu X, Jin L. Identification of copy number variation hotspots in human populations. Am J Hum Genet. 2010;87:494–504.
Clinical Genome Resource. ISCA Curated Pathogenic/Benign Regions [Internet]. ClinGen Clinical Genome Resource. Available from: https://www.clinicalgenome.org/toolkits/array-analysis-toolkit/. Cited 31 Dec 2017.
Reinstein E, Liberman M, Feingold-Zadok M, Tenne T, Graham JM Jr. Terminal microdeletions of 13q34 chromosome region in patients with intellectual disability: Delineation of an emerging new microdeletion syndrome. Mol Genet Metab. 2016;118:60–3.
Bayindir B, Dehaspe L, Brison N, Brady P, Ardui S, Kammoun M, et al. Noninvasive prenatal testing using a novel analysis pipeline to screen for all autosomal fetal aneuploidies improves pregnancy management. Eur J Hum Genet. 2015;23:1286–93.
Zhou X, Sui L, Xu Y, Song Y, Qi Q, Zhang J, et al. Contribution of maternal copy number variations to false-positive fetal trisomies detected by noninvasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2017;37:318–22.