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系统评估测序平台与剖析软件对肿瘤Panel检测的影响
宣布时间:
2024-04-15
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文章梗概


克日,壹定发生物与相助单元上海交通大学医学院隶属第一人民医院在Frontiers in Genetics的Genomic Assay Technology版块上揭晓了题为“Systematic comparison of variant calling pipelines of target genome sequencing cross multiple next-generation sequencers”的研究效果。gai研究涵盖了两种肿瘤panel:TSO500和TargetSeq One;三种典型样本:FFPE,cf DNA(cell-free DNA)?和cell line;六个主流的NGS测序平台:NovaSeq 6000,NextSeq 550,MGISEQ 2000,GenoLab M,FASTASeq 300,SURFSeq 5000;五种常用的突变剖析软件:HaplotypeCaller,Mutect2,SiNVICT,SNVer和VarScan 2。


配景先容

靶向基因组测序(TS)是一种有用的高通量测序(NGS)要领,重点关注与疾病发病机制或临床相关的一组基因或靶点。它通过快速检测基因变异,为临床医生提供参考,资助他们诠释病人基因图谱,并为实验个性化的抗癌提供建议,极大地促进了肿瘤精准化的生长。


TSO500是一个周全的靶标测序panel,涵盖凌驾8种癌症类型和523种癌症相关基因(1.94 Mb),用于捕捉FFPE尺度品HD832,而TargetSeq One kit 用于富集Twist cf DNA。本研究中,6个乳腺癌和卵巢癌的cell line的panel数据来自于果真数据库SRA。


*以下为gai研究效果解读

效果提要

TSO500靶向测序平台与软件间的较量

如图1a和1b所示,NovaSeq 6000,NextSeq 550,GenoLab M和FASTASeq 300四个测序平台在SNP和InDel检测的迅速度(sensitivity)方面体现出险些一致的效果,虽然SiNVICT和Mutect2在InDel的calling上有一些细微差异。FASTASeq 300测序仪基于SNVer和VarScan2软件,可以检出样本中所有的SNP和InDel突变(sensitivity=100%)。对于F-score和准确度(precision),SNVer和VarScan2在SNP和InDel检测上也体现最好。此外,与ddPCR验证的真集相比,四个测序平台一致性都较量高,特殊是使用SNVer和VarScan2两个剖析工具(1c)。


Pearson相关系数(r)热图(图1d)显示,在相同的软件下,差异测序平台泛起出相似的整体性能。随后,研究者较量了差异测序平台与剖析软件间高置信度变异的检测数目(图1e),发现所有数据集的一致性高达93.4%(198/212)。其中,FASTASeq 300能检测到更多的特有突变,特殊是通过SNVer和VarScan2两个软件。


综上,在SNP和InDel的突变检出方面,剖析软件间比测序平台间体现出的差异更大,FASTASeq 300在SNVer和VarScan2软件下体现更优。


一ban而言,测序深度的zeng加有助于变异检测效果的重现和低频突变的检出,但需要更长的剖析时间、更高的盘算重大度以及成本。研究者以突变检出体现最好的FASTASeq 300测序平台和SNVer以及VarScan2两款软件为研究重点,较量了差异测序深度下变异检测时间、内存使用、SNP和InDel检测迅速度的差异,期望探索到保证高迅速度的qing况下所需的最低测序深度(图1f和1g,效果批注:至少500x的测序深度可襶uanVに型槐涞募斐觯鳹arScan2软件消耗内存更少,运行时间更短)。

科研论文丨系统评估测序平台与剖析软件对肿瘤Panel检测的影响

科研论文丨系统评估测序平台与剖析软件对肿瘤Panel检测的影响


TargetSeq One捕捉的cf DNA测序平台与剖析软件的较量

对于cf DNA样本,软件SNVer和VarScan2在SNP和InDel检测方面体现精彩。F-score, 召回率(recall)和准确度都靠近100% (Fig. S2),三个测序平台NovaSeq 6000,MGISEQ 2000和SURFSeq 5000效果也很一致。

科研论文丨系统评估测序平台与剖析软件对肿瘤Panel检测的影响


cell line样本的剖析软件较量

通过下载果真数据集,研究者获取到3个乳腺癌和3个卵巢癌的panel测序效果,并使用上述五款软件举行突变检测,效果批注:SNVer和VarScan2两款软件同样体现更优,其检测效果最靠近真集。


结论

差异测序平台在统一个剖析软件下,突变检测的一致性较好。三种类型的肿瘤样本,在突变检测方面,SNVer和VarScan2均体现最优。gai项研究为肿瘤靶向测序提供了一个benchmark。gai研究使用五种软件对三种典型的肿瘤样本举行变异检测的性能评估,也为未来肿瘤变异研究提供了有价值的参考。


参考文献

Feng B, Lai J, Fan X, et al. Systematic comparison of variant calling pipelines of target genome sequencing cross multiple next-generation sequencers[J]. Frontiers in Genetics, 2023, 14: 1293974.



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