阜外医院周洲团队推出全球首个胸主动脉瘤/夹层遗传变异全自动解读系统

在基因检测中 , 变异解读最为关键且最具挑战 。 2015年 , 美国医学遗传学和基因组学学会(ACMG)和分子病理学协会(AMP)颁布了变异分类标准和指南以推动解读标准化 。 然而 , 由于研究人员对ACMG/AMP标准的主观理解以及从文献和数据库中获取信息的能力不同 , 解读一致性仍不理想 。
近日 , 中国医学科学院阜外医院周洲教授课题组在GeneticsinMedicine发表了题为“HTAADVar:Aggregationandfullyautomatedclinicalinterpretationofgeneticvariantsinheritablethoracicaorticaneurysmanddissection”的遗传变异全自动解读系统 , 旨在提高TAAD基因检测的可靠性和解读效率(系统链接:http://htaadvar.fwgenetics.org) 。
此系统不仅将极大促进TAAD基因检测在国内的广泛应用及标准化解读 , 为TAAD患者和家庭带来切实的帮助 , 其框架也可扩展到其他病种 , 推动分子诊断领域的发展 。
阜外医院周洲团队推出全球首个胸主动脉瘤/夹层遗传变异全自动解读系统
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系统框架
HTAADVar由自建TAAD遗传变异数据库和解读程序两部分组成(图1) 。
与当前广泛使用的疾病数据库相比 , 自建数据库整合了697篇已发表文献和790名自产患者数据 , 纳入了为数最多的TAAD基因变异 , 共4373个 。 每个数据源都经过人工审阅和校正 , 以确保高水平的数据质量 。
值得注意的是 , 研究者对变异解读的关键证据进行了人工整理和标准化 , 如变异的杂合度、遗传方式、携带者表型、家族史、家系共分离和功能学实验等 , 且对纳入变异进行了更为详尽的功能注释 , 为TAAD变异解读提供了可靠的证据资源 。
在此基础上 , 研究者开发出一套自动化变异解读程序 , 用户只需提供变异 , 就可以轻松获得其致病性分类及每项ACMG/AMP标准的判读结果和依据 。
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图1HTAADVar框架
系统性能
相较于InterVar和CardioClassifier两种半自动化解读工具 , HTAADVar不仅操作简单 , 不依赖于用户证据的输入 , 且性能表现优异 , 敏感性和特异性均提高数倍 , 分别达到92.64%和70.83%(图2) 。
基于临床真实病例 , HTAADVar检出可能致病/致病变异的比例为42.03% , 此比例与人工解读和以往报道吻合 , 证明HTAADVar可较好地用于TAAD临床分子诊断中 。
此外 , 与人工解读相比 , HTAADVar极大地提高了解读效率 , 假设解读100个变异 , 其中36个是不在自建数据库中的全新变异 , HTAADVar大约需要13秒;如100个都是全新变异 , 则需35秒 。
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图2HTAADVar与InterVar和CardioClassifier的性能比较系统访问
HTAADVar提供了开放友好的网页界面(http://htaadvar.fwgenetics.org)以便于用户访问自建数据库并快速解读目标变异(图3) 。
在线版具有强大的浏览、搜索和变异解读功能 。 用户可以通过基因页面、变异页面和文献页面从不同角度浏览数据库信息 , 也可通过搜索模块对“基因”、“变异”和“文献”进行查询 , 获取目标信息 。
变异解读页面则为用户提供了一个交互式界面 , 用户可实现单变异解读或批量解读 , 完成后可通过网页查看解读结果或下载结果文件 。
同时 , 研究者也提供了本地版HTAADVar , 可用于更大的解读任务 , 本地版支持用户自定义参数进行解读 , 更增加了其灵活性 。
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阜外医院周洲团队推出全球首个胸主动脉瘤/夹层遗传变异全自动解读系统】图3HTAADVar用户界面结构图
主动脉夹层发病急骤 , 病情凶险 , 后果严重 , 堪称血管上的“炸弹” 。 国家心血管病专家委员会血管外科专业委员会曾发布《遗传性胸主动脉瘤/夹层基因检测及临床诊疗专家共识》 。