JP6765433B2 - 異常な核型の検出のための方法 - Google Patents
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Description
本明細書に開示される方法を使用して、DNA試料が2個体由来のDNAを含有するか否かを決定することもでき、そのようなDNAは例えば、1個体由来のDNA試料が別の個体由来のDNAで汚染されている場合に起こる。DNAは、双生仔の死亡/ヒトのキメラの事象、つまり多胎妊娠が起こった際にも、すなわち胎仔全てが生き延びずに、死亡した双生仔のDNAが生き延びた胎仔のDNA内に取り込まれるようになった際にも、2個体に由来することがある。そのような状況では、結果は、双生仔のDNAが一致しないゲノムの全ての領域について、偏った多モードの対立遺伝子バランスとなり、それは、二卵性双生仔のゲノムの約75%である。DNAは、ある個体由来の血液または組織が別の個体内に移植された際にも、2個体に由来することがある。DNAは、非侵襲的な出生前検査の試料を得る際に母体−胎児DNAが混合される時にも、2個体に由来することがある。
Claims (15)
- 複数の試料中の各染色体について、染色体が常染色体であるかまたは性染色体であるかを決定すること;
染色体が常染色体かまたはX染色体であり、前記試料が雌に関連する場合に、
前記染色体について、リード・カバレッジ・データと期待リード・カバレッジ・データとの間の偏差に基づいて、リード・カバレッジの変則性を検出すること;
前記染色体内のフィルタリングされていない全てのバリアント間の染色体ワイドなヘテロ接合SNPの対立遺伝子バランスを表す要約統計量に基づいて染色体ワイドなヘテロ接合の対立遺伝子バランス(ChromHetAB)値を決定すること;
前記ChromHetAB値と期待されるChromHetAB値との間の偏差に基づいてChromHetABの変則性を検出すること;
1つまたは複数のホモ接合型ヌクレオチドの連続領域に基づいて1つまたは複数のホモ接合性連続領域(ROH)を決定すること;
前記1つまたは複数のROHと期待ROHとの間の偏差に基づいてROHの変則性を検出すること;
染色体上のフィルタリングされていない全てのバリアント間にわたる試料のヘテロ接合SNPの対立遺伝子バランスの、平滑化されたサブ染色体スケールの要約統計量に基づいてヘテロ接合の対立遺伝子バランスの局所中央(LocalHetAB)値を決定すること;
前記LocalHetAB値と、対応するChromHetAB値との間の偏差に基づいてLocalHetABの変則性を検出すること;および
前記リード・カバレッジの変則性と、前記ChromHetABの変則性と、前記ROHの変則性と、前記LocalHetABの変則性とのうち1つまたは複数に基づいて、異常な核型として前記染色体を特定することを含み、
染色体が性染色体であり、前記試料が雄に関連する場合に、
前記染色体について、リード・カバレッジ・データと期待リード・カバレッジ・データとの間の偏差に基づいて、リード・カバレッジの変則性を検出すること;
前記染色体内のフィルタリングされていない全てのバリアント間の染色体ワイドなヘテロ接合SNPの対立遺伝子バランスを表す要約統計量に基づいてChromHetAB値を決定すること;
前記ChromHetAB値と期待されるChromHetAB値との間の偏差に基づいてChromHetABの変則性を検出すること;および
前記リード・カバレッジの変則性と前記ChromHetABの変則性とのうち1つまたは複数に基づいて、異常な核型として前記性染色体を特定することを含む、方法。 - 前記リード・カバレッジ・データをフィルタリングすることをさらに含み、任意選択で、前記リード・カバレッジ・データをフィルタリングすることが、前記複数のゲノム領域のうち1つまたは複数のゲノム領域中のグアニン−シトシン(GC)含量のレベルに基づいて、前記リード・カバレッジ・データをフィルタリングすることを含み、および/または前記リード・カバレッジ・データをフィルタリングすることが、前記複数のゲノム領域のうちの1つまたは複数のゲノム領域のマッピング可能性スコアに基づいて、前記複数のゲノム領域のうちの前記1つまたは複数のゲノム領域をフィルタリングすることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記試料が雄に関連することを決定することが、全試料についてX染色体とY染色体とのカバレッジの比のプロットを生成すること、ならびに雄としてのある閾値を超える発生および雌としての前記閾値を下回る発生を特定することを含む、ならびに/または
前記染色体ワイドなヘテロ接合SNPの対立遺伝子バランスを表す前記要約統計量が中央値である、請求項1に記載の方法。 - 試料のChromHetAB値が、核型上は正常な試料について期待されるChromHetAB値よりも有意に小さく、任意選択で、前記ChromHetABの変則性を検出することが、
品質管理指標に対する、所与の染色体に関する全試料についての前記ChromHetAB値に、線形回帰をフィットさせること;
各試料のChromHetAB値の残差についてZスコアを計算すること;
前記Zスコアをp値に変換すること;および
ChromHetABの変則性として、閾値よりも小さなp値のいかなる発生も特定することを含む、請求項3に記載の方法。 - 前記平滑化されたサブ染色体スケールの要約統計量が、移動中央値を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記LocalHetAB値が、染色体領域中にわたる対応のChromHetAB値を下回り、このことが、部分的な染色体の変則性の可能性を標示し、任意選択で、前記LocalHetABの変則性を検出することが、
LocalHetAB<ChromHetABをその全てが有する2つ以上のSNPが連続する領域を含む、LocalHetAB Eventを決定すること;
前記染色体上のフィルタリングされていない最初と最後のエクソンの間の複数の塩基対−複数のオーバーラップするセントロメア塩基を含む、呼び出し可能な染色体長を決定すること;
和(LocalHetAB Event中の全てのN−1隣接SNP対についてのPairwiseArea)/(呼び出し可能な染色体長*ChromHetAB)を計算することによって、LocalHetAB Event Areaを決定すること;
LocalHetAB Event Areaおよび前記LocalHetAB Eventに含まれるSNPの数に関連する、前記変動データに経験的にフィットされた線形関数を定義すること;および
LocalHetABの変則性として、SNPの数+(LocalHetAB Event Area*第1の量)>=第2の量のいかなる発生も特定することを含む、請求項5に記載の方法。 - 各染色体が、複数のゲノム領域を含み、前記複数の試料中の各染色体についてリード・カバレッジ・データを決定することが、ある範囲内のグアニン−シトシン(GC)含量とある閾値を超えるマッピング可能性スコアとを有するエクソーム領域中にわたるリード深度の和を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のゲノム領域のうちの1つまたは複数のゲノム領域中のグアニン−シトシン(GC)含量のレベルに基づいて前記リード・カバレッジ・データをフィルタリングすることが、
前記複数のゲノム領域のそれぞれについてGC含量のレベルを決定すること;および
ある範囲外のGC含量のレベルを有する前記複数のゲノム領域のうちの1つまたは複数のゲノム領域を除外することを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記複数のゲノム領域のうちの1つまたは複数のゲノム領域のマッピング可能性スコアに基づいて、前記複数のゲノム領域のうちの前記1つまたは複数のゲノム領域をフィルタリングすることが、
前記複数のゲノム領域の各ゲノム領域についてマッピング可能性スコアを決定すること;および
前記複数のゲノム領域のうちの1つまたは複数のゲノム領域のマッピング可能性スコアが、所定の閾値を下回る場合に、前記複数のゲノムのうちの前記1つまたは複数のゲノム領域を除外することを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記リード・カバレッジ・データを正規化することをさらに含み、任意選択で、前記リード・カバレッジ・データを正規化することが、他の常染色体に対する各染色体についてのリード・カバレッジのエクソームワイドな比を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記エクソームワイドな比(γ)が、各染色体(i)について:
- 線形回帰モデルを適用して、各染色体についてエクソームワイドな期待比を決定することによって、前記複数の試料中の各染色体について、期待リード・カバレッジ・データを決定することをさらに含み、複数の指標が、共変量として使用され、任意選択で、前記複数の指標が、シークエンシング品質管理指標(QC指標)を含み、前記エクソームワイドな期待比
- 前記リード・カバレッジ・データと前記期待リード・カバレッジ・データとの間の偏差を決定することが、
前記複数の試料中の各染色体について、前記リード・カバレッジ・データと前記期待リード・カバレッジ・データとの間の差を決定して、複数の残差を生成すること;および
共変量xを有する前記複数の試料の個々の試料についての平均推定値
- 各染色体についての前記Zスコアに基づきp値を決定して、染色体Iについての異常な核型を表す有意に大きな残差を特定することをさらに含み、任意選択で、有意に大きな残差が、0.05未満のp値を有する残差を含む、請求項13に記載の方法。
- 1つまたは複数の外れ値を検出すること;および
異常な核型として特定するための考慮から前記1つまたは複数の外れ値を除去することをさらに含み、任意選択で、1つまたは複数の外れ値を検出することは、各染色体について前記線形回帰モデル上で、ある閾値を超えるレバレッジ(h i 、ここで1/n<h i <1)を有する、前記複数の試料のうちの1つまたは複数に目印を付けることを含み、レバレッジは、nおよびpの関数:
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