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10个分析 Skill · Codar 生信插件

临床基因组学 AI 分析

临床基因组学研究胚系变异与遗传病的关系,常见数据是先证者或家系的 WES、WGS 变异结果,加上用 HPO 术语描述的表型。Codar 的这个插件覆盖三联体与家系变异排序、HPO 表型匹配、致病性与剪接效应预测、ACMG/AMP 变异分类、ACMG/ClinGen CNV 分类和证据检索。结果仅供科研,不替代临床诊断。

临床基因组学能回答哪些研究问题

  • 先证者的外显子数据里,哪些变异最能解释其表型?
  • 这个错义变异按 ACMG 标准应归为哪一类?
  • 患儿是否携带新发变异或复合杂合变异?
  • 这个内含子变异会不会影响 mRNA 剪接?
  • 这段拷贝数缺失是否涉及已知的剂量敏感基因?

临床基因组学分析流程

  1. 1

    整理变异与表型

    汇总先证者和家系成员的 VCF,用 HPO 术语规范描述表型;表型越具体,后面的排序越有效。

  2. 2

    按遗传模式过滤

    按新发、隐性纯合、复合杂合、X 连锁等模式筛选,并用人群频率排除常见变异。

  3. 3

    致病性预测

    对候选变异做致害性和剪接效应预测,预测结果只作为支持证据之一,不单独定性。

  4. 4

    表型匹配排序

    把患者表型与疾病、基因的表型注释匹配,结合遗传模式给出候选基因排序。

  5. 5

    证据评级

    检索 ClinVar 和文献,按 ACMG/AMP 规则逐条列证据、给出分类建议,CNV 按 ClinGen 框架评分。

  6. 6

    复核与验证

    整理候选变异表和证据清单供研究者复核,关键变异建议用 Sanger 测序等方法验证。

常用方法与怎么选

ACMG/AMP 与 ClinGen 分类标准

2015 年 ACMG/AMP 指南把胚系变异分为致病、可能致病、意义未明、可能良性和良性五类,依据人群频率、功能实验、家系共分离、计算预测等证据组合判断。ClinGen 对部分证据强度做了细化,CNV 另有评分框架。

Exomiser 与 LIRICAL

这类表型驱动的工具把患者 HPO 表型与已知疾病、模式动物表型的相似度,和变异频率、致病性评分结合起来,对候选基因排序。表型录入越准确,排序越可靠;尚未报道的新致病基因可能排名靠后。

REVEL、CADD 与 SpliceAI

REVEL 主要用于错义变异致害性评估,CADD 可对多种变异类型打分,SpliceAI 用于预测变异对剪接的影响。在 ACMG 框架中计算预测通常只算支持级证据,不同工具结论冲突时应谨慎采用。

gnomAD 与 ClinVar

gnomAD 提供不同人群的等位基因频率,用来排除对罕见病而言过于常见的变异;ClinVar 汇集各实验室提交的变异解读,使用时要看提交时间、审核星级以及是否存在解读冲突。

需要准备的数据

  • 先证者及父母的 VCF 或 BAM 文件
  • 家系信息(PED 文件)
  • 用 HPO 术语描述的患者表型
  • 已有的 CNV 检测结果(如有)

能得到的结果

  • 按遗传模式筛选后的候选变异表
  • 结合表型的候选基因排序
  • 每个变异的 ACMG 证据条目与分类建议
  • 致害性与剪接效应预测汇总
  • CNV 的 ACMG/ClinGen 评分结果
  • 可复现的过滤脚本与证据来源清单

临床基因组学插件包含的分析能力

共 10 项。启用插件后,Codar 会按任务自动选用,不需要逐个记住名称。

  • HPO表型与疾病匹配
  • ACMG与AMP胚系变异分类
  • 罕见病基因组诊断
  • 变异致害性与剪接效应预测
  • 三联体与家系变异排序
  • 临床变异证据检索
  • ACMG与ClinGen胚系CNV分类

nf-core 标准流程(3 个)

  • nf-core-drop流程
  • nf-core-longraredisease流程
  • nf-core-raredisease流程

在 Codar 里怎么用

  1. 1

    切换到生信模式

    在 Codar 左上角选择 Codar 生信。

  2. 2

    启用「临床基因组学」

    在插件页找到「临床基因组学」,安装或启用。

  3. 3

    描述研究问题

    用一句话写清数据和目标,确认分析方案后开始执行。

可以这样提问
帮我对这例先证者和父母的三联体外显子数据做变异排序,结合 HPO 表型给出 ACMG 分类候选。

临床基因组学常见问题

ACMG 变异分类的五个等级怎么判定?

ACMG/AMP 指南把证据分为致病和良性两个方向,各自又分非常强、强、中等、支持等强度,按规定的组合规则得出致病、可能致病、意义未明、可能良性或良性。新证据出现后,同一变异可能被重新分类。

三联体测序比只测先证者好在哪里?

有父母数据时可以直接识别新发变异,判断两个杂合变异是否分别来自父母(即复合杂合),还能排除大量遗传自健康父母的变异,候选数量会明显减少。只测先证者时,这些判断需要额外验证。

全外显子测序没找到致病变异,下一步怎么做?

可以先用更新后的数据库和更完整的表型重新分析;再考虑 WGS 检出非编码区、结构变异和重复扩增,或结合 RNA-seq 发现剪接和表达异常。相关结论需由临床遗传专业人员判断。

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