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细节理解:ClinGen专家组对听力损失的ACMG变异解读的建议(2)

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发表于 2019-1-3 15:39 | 显示全部楼层 |阅读模式


细节理解:ClinGen专家组对遗传性听力损失的ACMG变异解读的建议(2)

吼吼.jpg

上一节, 我们对遗传性听力损失的ACMG变异规则概貌所涉及的改变进行了概述。接下来,我们需要掌握两个分析方法,一个是致病性的贝叶斯分类,一个是MAF阈值计算方法。这两个知识点涉及了关于“为什么”的话题。

第二部分

图片15.png
                              
(1)  致病性的贝叶斯分类:对2015 ACMG指南 / AMP发布的标准指南的组合这两处变化,数学上的合理性可参考Tavtigian, 2018文章(DOI: 10.1038/gim.2017.210 ),将ACMG / AMP标准转化为朴素贝叶斯分类器。

文章中创建了一个Excel电子表格(可下载),该电子表格使用贝叶斯规则,根据四级致病数据(非常强,强,中等,支持)和两级良性数据(强,支持)来计算OddsPath, 再根据OddsPath和Prior_P计算Post_P。后面有应用示范。

从文章中我们知道,致病性分类是由Post_P阈值来划分的。0.99>Post_P >0.90为可能致病性,Post_P >0.99为致病性,0.001> Post_P>0.05为可能的良性,Post_P<0.001为良性。这项工作使得美国ACMG/AMP指南的内部一致性,和与贝叶斯统计推理的兼容性从数学上得到了验证。

注:现有的18个ACMG/AMP证据组合中只有2个在数学上与总体框架不一致,应该考虑对这2个进行调整或修订。比如对2015ACMG指南的原表5中的Path (ii) ≥2 个强,需要通过添加两个支持或一个中等标准,以使得它高于0.990的阈值来支持致病性打分。

这个表格和Post_P对于我们使用者来说就可以直接利用到当下。可以在表格输入证据对应的数字,就会取得OddsPath的结果和Post_P的结果。
可根据这个变异所表现出来的Pathogenic和Benign所有的证据强度对应的个数,输入到表格里面:

对于PVS1 和 PM2_Supporting组合:

在表格中的section2的“PATHOGENIC evidence strengthcategories” 区域,Supporting和VeryStrong对应的Number of evidences分别输入1,分别会得到Odds Path(727.91)和Post P的值(0.988),其他都是0,所以PVS1 和 PM2_Supporting组合被判读为可能致病性。

图片7.jpg

2019年1月4日备注: 赛福基因小冬老师在此强调: 关于PVS1 和 PM2_Supporting组合“...However, this modification is not applicablein dominant HL because the HL-EP did not create a MAF threshold forPM2_Supporting in the dominant form of the disease...所以PVS1 PM2_Supporting这个组合不适用于显性听力损失变异的likely pathogenic判定。“请切记。

同理,对于BS1:

“BENIGNevidence strength categories” 区域的Strong对应的Number of evidences输入1,其他都是0(包括之前在“PATHOGENIC evidence strengthcategories” 区域也清零,没有相互冲突的证据),分别会得到Odds Path(0.05)和Post P的值(0.006),所以根据贝叶斯阈值标准,BS1被判读为可能的良性在数学上也是合理的。

图片8.jpg

(2)  MAF阈值计算方式:具体见下表·

图片9.jpg
看着这个表格,我们会有几个个疑问。
1:各个阈值是怎么的出来的?
2:为什么不为常染色体显性创建PM2_Supporting和BS1_Supporting阈值?
对于BA1,BS1,BS1_Supporting阈值:

专家小组使用等位基因频率在线应用程序(https:// www.cardiodb.org/allelefrequencyapp/),点击到“calculate AF”界面,对MAF的阈值进行计算。根据文章提供的听力损失最常见变异的Inheritance: biallellc/ monoallelic(二选一)、Prevalence、allelic heterogeneity、genetic heterogeneity、penetrance来计算BA1,BS1,BS1_Supporting阈值。使用95%置信区间。

以常染色体隐性遗传的BA1的MAF阈值举例:专家组选择基于隐性遗传的最常见致病性变异GJB2的35delG(其等位基因频率在人群中达到7%)作为隐性BA1的MAF的计算来源。
-Inheritance:biallellc
-Prevalence:1 in 200
-allelicheterogeneity: 0.07
-geneticheterogeneity:1
-penetrance:1

图片5.jpg
高老师补充:GJB2的35delG是双等位位点,所以Inheritance:biallellc不能选默认的monoallelic。

calculateAF输出结果即显示Maximum credible population AF:0.00495(四舍五入为0.005,即MAF阈值为0.5%)
PM2, PM2_Supporting阈值:

对于常染色体隐性遗传的听力损失:通过选择比BS1_Supporting(0.07%)值低一个数量级的MAF来设置PM2。 因此,隐性遗传的PM2≤0.007%。频率在0.07%(BS1_Supporting)和0.007%(PM2)之间的变异可以获得PM2_Supporting即致病性的支持证据。

对于常染色体显性遗传性听力损失:专家小组选择比BS1值(0.02%)低一个数量级的MAF来设置PM2,同时也借鉴了先前由ClinGen心肌病专家组(CMP-EP)发布的规范,因为显性听力损失在外显率和表型方面具有与心肌病相似的属性(Kelly等,2018)。所以常染色体显性听力损失的PM2设定为≤0.002%,略低于CMP-EP设定的≤0.004%的PM2值。

为什么不为常染色体显性创建PM2_Supporting和BS1_Supporting阈值:

首先,无法像隐性遗传那样,去复制BA1,BS1和BS1_Supporting的阈值的计算思路。因为隐性遗传的阈值计算用到的allelic heterogeneity,这个值是基于隐性遗传的最常见致病性变异的等位基因频率(比如下表中的GJB2的35delG(7%), Val37Ile(4%)分别用在了BA1和BS1,以及第二排位最常见基因变异USH2A 的2299delG(1 %)用在了BS1_Supporting)。然而对于显性遗传,没有常见致病性变异(对于显性HL,变异在普通人群中不会以明显的等位基因频率存在)。
图片10.jpg
这些等位基因的频率参考值,来自LMM(Partners Laboratory forMolecular Medicine)的3,673名患者的队列,并用MORL( Lowa Molecular Otolaryngology andRenal Research Laboratories)的2,066名患者队列来确认频率。

此外,显性BA1,BS1的阈值所用到的maximum allelic heterogeneity都为5%,并不是哪个具体的常见致病性变异频率,而是来自工作组共识,而且这个阈值得到文献(Hildebrand2011,Iwasa 2016和Naito 2013)的支持。

显性BS1的阈值设定为非常低,为0.02%,工作组也并没有对显性BS1_Supporting来设置阈值。而缺少了BS1_Supporting的阈值,设定PM2和PM2_Supporting之间的阈值差就缺乏了参考,所以很难根据现有条件去定义显性的PM2_Supporting的MAF阈值。所以PM2_Supporting和BS1_Supporting的显性都没有设立。

OK,通过第二部分,我们已经了解为什么ACMG的组合发生了一定的修订(致病性贝叶斯分类),以及MAF阈值是如何计算的。接下来的第三部分,我们会对每一条规则的原ACMG规则,ClinGen指导的遗传性听力损失修订后的规则,以及理解要点进行阐述。






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不要去吐槽。觉得对方做的不到位,去补充去帮助提高。

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发表于 2019-1-3 20:50 | 显示全部楼层
...However, this modification is not applicable in dominant HL because the HL-EP did not create a MAF threshold for PM2_Supporting in the dominant form of the disease...所以PVS1 和 PM2_Supporting这个组合不适用于显性听力损失变异的likely pathogenic判定

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 楼主| 发表于 2019-1-3 21:17 | 显示全部楼层
xdwang 发表于 2019-1-3 20:50
...However, this modification is not applicable in dominant HL because the HL-EP did not create a MA ...

感谢!这一条很重要,我得加进来。
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发表于 2019-11-25 14:07 | 显示全部楼层
感谢!醍醐灌顶!
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