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陈巍:无创产前诊断的测序深度和假阴性关系

2014-3-7 08:21| 编辑: admin| 查看: 15| 评论: 0|作者: 千姿百态

摘要: 有朋友问我:无创产前诊断为什么会有假阴性、假阳性,又为什么与测序的深度有关? 为此写下这篇文章,方便大家理解这件事: 检测原理: 二代测序,得到的针对某一段基因的reads数呈现泊松分布(poission distrib ...

有朋友问我:无创产前诊断为什么会有假阴性、假阳性,又为什么与测序的深度有关?

为此写下这篇文章,方便大家理解这件事:


检测原理:

  • 二代测序,得到的针对某一段基因的reads数呈现泊松分布(poission distribution),当数值较大时,接近于正态分布。唐氏的21号染色体的reads数的分布也同样符合泊松分布


  • 如下图所示,怀唐氏儿的母血中所得到的21号染色体的reads数量,与怀正常儿的母血中所得到的21号染色体的reads数量,呈现出两个错开的峰,但是在峰脚下,有一个小的交错



  • 如果read数落在这个交错的位置,就无法判断这个胎儿是唐氏,还是正常。这也就是假阴性和假阳性的来源


  • 实践中,就会把cut off(那根红色的竖线)取得偏左。也就是容忍更多的假阳性,但确保极少的假阴性


  • 因为一旦出了假阴性,诊断公司可能要赔许多钱(有一家著名的妇产科医院开出的条件是:如果诊断公司漏诊一个唐氏儿,就要负责养这个唐氏儿一辈子,约合200万人民币)



加大测序深度的好处:

  • 加大测序深度后,正常与唐氏的两个峰分得更开,中间峰脚之间交错的部分变小



  • 这样在保证极低假阴性的同时,也可以让假阳性率保持较低


  • 低的假阳性,可以让更少妇女承受羊水穿刺的痛苦和随之而来可能的流产风险


变通方法:

  • 某些诊断公司,会测两次序,第一次的测序深度较低,但是cut off偏向更少的假阴性


  • 对所有的疑似阳性样本,做第2次测序,第2次用很深的测序深度。也得到较为可靠的诊断结果


  • 这样做的好处,初筛的成本低,复筛的成本高。把成本和可靠性结合起来



二代测序的成本较高,所以诊断公司会在成本、准确性方面做出自己的选择。美国最著名的sequenom公司是测25~30M以上的reads。




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