用“芯”看遗传 | CNV重复片段遗传来源的发现及MSV的使用

2023-02-13 13:16:14, 周云雷赛默飞世尔科技生命科学产品

CMA（染色体微阵列分析）技术在国内外开展十分广泛，在产前及产后遗传病检测方面发挥了重要的作用。赛默飞在该领域不断深耕，形成了一系列的生殖健康产品，包括CytoScan，CarrierScan和CarrierSeq等一系列产品。

本期内容我们来聊两个话题：

如何通过SNP array来发现患者CNV重复片段属于父源还是母源

如何一次性加载及查看多个样本的CNV

话题一

为什么要知晓患者CNV重复片段的亲源性呢？

这是因为CNV重复片段来源不同会触发不同的临床意义。比较典型的就是15q11q13的重复，如果患者的该重复片段属于母源性的，有文献报道往往引起自闭症，智力低下，癫痫等，反之，如果患者的该重复片段属于父源性的，一般没有影响或者没有足够的证据表明该重复和异常表型有关系。

我们来看看如何分析CNV重复的来源：

第一步，需要获得患者及父母的SNP array 数据，以Cytoscan为例，需要得到患者及父母芯片的Cel 文件，这个Cel文件就是下机数据。

第二步，将第一步得到的三个Cel文件通过Chas软件计算并转换成CYCHP文件。这是Chas最基本的操作，使用Chas软件的朋友都非常的了解如何操作。

第三步，通过Chas软件导入第二步得到的三个CYCHP文件，并进行几个简单的设置，具体如下：

操作步骤截图：

CYCHP导入Chas

设置分辨率

Chas左侧Data Types里面仅勾选Gain，Allele Difference，Genotype Calls

在Detail View中显示目标CNV，并右击鼠标，点击Zoom to selection

点击Chas 上方Graphs菜单并点击当前选中区域按钮

确定患者及父母的基因型和Allele Difference排列顺序

通过点击Allele Difference升降序找到患者Allele Difference在0.5左右的值，其对应的是AAB基因型（软件只显示AB，其实是AAB）或者Allele Difference在-0.5左右的值，其对应的是ABB基因型（软件只显示AB，其实是ABB）。

Allele Difference值在0.5左右对应的是AAB基因型（软件只显示AB，其实是AAB），AAB基因型的AA不能遗传自基因型BB的亲本，而是遗传自另一亲本。通过多个AAB的基因型的Allele Difference值就可以知道CNV重复片段的亲源性，如上面最后一图蓝色方框显示，AB（其实是AAB）不能遗传自母亲（因为母亲这些位点基因型是BB），而是属于父源性的。

同理，使用ABB基因型（软件也是只显示AB，其实是ABB）也可以得出同样的结论。因此图示中该CNV重复片段的性质为父源性。值得注意的是，由于信号的波动，AAB的值大致在0.3 ~ 0.7之间波动，ABB的值大致在-0.7~ -0.3之间波动，在此之间的值都可以使用。市面上的第三方软件也是使用类似的原理来计算CNV重复片段的亲源性。

话题二

MSV（Multi-Sample Viewer）的使用

MSV 就是在一个窗口中一次性查看大量的Cytoscan 芯片数据，一次性最大可以加载500个样本。具体使用步骤如下：

第一步，打开MSV并加载样本，有三种方法。

Chas---Analysis---Analysis Dashboard---QC results---Add files---View in MSV。

通过电脑桌面Multi-Sample Viewer快捷方式图标打开，Import Files。

通过开始---Thermo Fisher Scientific--- Multi-Sample Viewer, Import Files。

第二步，数据QC查看。

该窗口显示芯片类型，基因组版本，QC thresholds及QC summary（显示样本通过QC的数目及QC通过百分比）

第三步，Copy Number及LOH查看。

该窗口显示四个部分，左上角显示所有样本的基本信息，右上角显示所有样本的CNV及LOH信息，左下角显示当前选中样本的CNV及LOH并以表格的形式呈现，右下角显示的也是当前选中样本的CNV及LOH并以的图形的形式呈现，类似Chas中的Detail View。

如图中箭头所示，如果多个样本在基因组同一个位置出现了类似的 CNV，该CNV多态的可能性就比较大。图示共展示了6个样本，所有样本14q32.33都出现了 CNV duplication, 的确14q32.33 duplication在样本中非常的常见。

另外MSV还可以加载AED，BED等track文件，方便CNV比对，如下图所示。

MSV其他参数设置：

如果想通过MSV直接链接到Chas软件，可以首先点击MSV左下角齿轮状的设置按钮，之后勾选Sync with Chas，和Chas 同步，如下图所示；设置好之后我们再回到前面第三步讲的Copy Number及LOH界面，即以表格呈现的当前选中样本的CNV。鼠标右击该表格中的CNV，点击View Selected Segment(s) in Chas Browser，即可将该CNV及该样本无缝在Chas里面显示，从而通过Chas查看该CNV更详细的信息。

其余的参数Smoothing/Joining Settings, Segment Filter Settings, QC Metrics Settings和Chas的设置完全一样，就不在赘述。