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首份!17条共识!美权威机构发布NGS生物信息流程标准和指南

发布时间:2017-11-19 来源:标准物质中心网 作者:郑烁 浏览3次
  【北京万佳首化-标准物质中心网 行业动态】过去10年,得益于新一代高通量测序技术的发展,生命医学领域经历了翻天覆地的变化。这一技术能够一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定,快速生成非常大的基因组学、表观基因组学和转录组学研究数据集。但是如何解读数据,使其在临床诊疗中发挥更大的价值?这是我们面临的难题和挑战。
  
  生物信息学是NGS的一个重要组成部分,从原始测序结果中找寻致病根源,是完成疾病诊断以及治疗策略制定的重要依据。但是,该领域缺乏统一的标准和指南。
  
  对此,由美国病理协会(AMP)、美国病例学家协会(CAP)领导的工作小组联合制定、发布了这份《NGS生物信息流程验证标准和指南》,针对二代测序的生物信息学流程(pipelines)提出了17条共识,建议实验室在验证生物信息学流程时充分考虑这些问题。
  
  该指南是AMP和CAP第三次发布解决NGS工作流程的文件——今年早些时候,该组织联合发表了NGS验证为基础的肿瘤学panel和指南;去年发表了报告和解释癌症相关序列变异的指南。
  

  指南细则
  
  在这份指南中,工作小组强调,这些建议只适用于一个测试的生物信息学部分,并假设测序部分已经被验证了。此外,建议涉及了SNVs、indels和多核苷酸置换(multi-nucleotide substitution)。同时,指南覆盖了生殖细胞突变体和体细胞突变体。
  
  概括来说,指南提出了NGS生物信息学流程概述、设计、开发、验证、实施和质量控制指标,强调了受过培训的分子医学专业人员的重要性。
  

  生物信息分析流程(图片来源:文献)
  
  解决问题
  
  在制定指南的过程中,美国分子病理学会(AMP)与美国病理学会(CAP)首次回顾了关于生物信息学流程验证的同行评议文献,并鉴定出这些方法明显缺乏一致性。
  
  工作小组指出的一个主要问题是,通常在“最终进行NGS测试的临床实验室”与“最初开发算法或软件工具的研究者或厂商”之间存在一个脱节。
  
  不同的算法和软件工具有时会在一个给定的临床测试中被结合起来,形成一个完整的流程,例如,一个工具可能被用于校准(alignment),另一个工具可能被用于变异注释。此外,一些厂商会提供各种各样的信息服务,因此,一些临床实验室有时候会将生物信息学流程中的一部分“外包出去”。
  
  针对这些问题,工作小组提出几条建议,例如建议实验室熟悉并验证生物信息每一个步骤和流程(甚至于外包部分);流程应该对试验检测所有突变样本进行验证;当依赖于软件进行变异注释(Variant annotation)时,需要经过验证,并确保有一个人工审查的警示系统。
  
  工作小组还强调了培训专业人员监督、参与验证流程的重要性和必要性。此外,生物信息学流程还需要保护患者的隐私。
  
  另一个问题是质量控制。对此,工作小组提出建议:确保信息流程被正确授权,包括追踪、维护样本验证。质量控制和保证指标应该针对测序的敏感度、特异性、阳性预测值进行合理的评估。如果序列读取被修改或者过滤,这些步骤应该被记录并验证,从而确保正确的注释。最后,如果生物信息学流程中任何一部分发生了变化或更新,实验室应该进行补充验证。
  

  17条共识建议(图片来源:文献)
  
  小结
  
  工作组主席,匹兹堡大学的助理教授Somak Roy在一份声明中说:“虽然近年来二代测序方法得到广泛应用,但是技术的不断进化和职业规范的缺失导致临床实验室实践出现很多变化。这种变化会导致不准确的结果,从而可能会对病人在医疗方面产生负面的后果。”
  
  NGS测序是临床实验室针对体细胞、生殖细胞变异实现快速检测的一种方法选择。这种方法具有挑战性,需要“充分的分析验证,以确保高质量的测序结果”。
  
  参考资料:
  
  AMP-Led Workgroup Publishes Guidelines for Validating NGS Bioinformatics Pipelines
  
  Standards and Guidelines for Validating Next-Generation Sequencing Bioinformatics Pipelines: A Joint Recommendation of the Association for Molecular Pathology and College of American Pathologists
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