1 摘要

背景
1、目前文库构建和靶向捕获有多种平台，对它们性能进行评估，更有利于研究者筛选适合的平台和方法
结果
1、文章提出了 ‘捕获效率’ 这个指标，更好的评估不同捕获平台的特异性和覆盖深度
2、对不同平台低输入量时的覆盖深度，捕获效率，GC偏倚，AT dropout、单核苷酸多态性的敏感性、短插入和短缺失检测进行了评估
3、从文章结果来看，RNA探针的结合强度要高于DNA探针；在超深度测序条件下，双链RNA探针的表现要好于单链RNA探针；对于高GC区域的捕获，DNA探针表现更好，对于AT dropout 现象，RNA探针表现更好。以上说明对于不同的区域，DNA和RNA探针具有不同的特征。
结论
1、双链RNA探针平台具有最平衡的捕获性能。结果显示了四种不同探针类型的四个平台之间的关键差异
2、双链RNA探针的超深测序性能较好，可能提高超低频突变检测的敏感性
3、文章进一步提出双链RNA和单链DNA混合捕获可以提高目标区域捕获性能

2 背景

文章选择了4种不同平台、不同类型的探针进行了性能的比较：
1、SureSelect Human All Exon v7(安捷伦) ，单链RNA探针
2、xGEN Exome Research Panel v1.0(IDT)，单链DNA探针
3、Human Core Exome(Twist)，双链DNA探针
4、QuarXeq Human All Exon Probes1.0(Dynegen，迪赢生物)，双链RNA探针

3 结果

3.1 四种全外显子组捕获平台的特性比较

不同平台探针的性能指标表

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不同平台探针对于 CDK11B, NBPF20, PLXNA4 基因的捕获

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3.2 四种全外显子组捕获平台的捕获效率

捕获效率的计算公式

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4种不同平台探针的覆盖率
Fig3 分别比较了4个平台探针比对率，目标区域比对率，覆盖率，一致性，复杂性。4个平台的比对率都超过99%；目标区域比对率，单链DNA探针更高；均一性和复杂度双链DNA探针更高；IDT探针捕获效率更高

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Fig4a 比较了不同平台探针至少覆盖10X,20X,30X,50X的比例。Fig4b 是累积覆盖深度分布。

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3.3 GC含量对覆盖深度的影响

为了研究GC偏倚的影响，文章评估了每条reads的GC含量。Fig5展示了在不同GC含量下，超过20%平均覆盖深度所占的比例。结果显示，在高GC含量下DNA探针具有更好的均一性。然而，很多高GC的区域并不在DNA探针的coverbed中。

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AT/GC dropout 的概念是应比对到GC含量大于或者小于50%的区域却比对到其他位置的reads总和。如图Fig6所示，RNA探针的AT/GC dropout 值都很低，DNA探针的GC dropout 较低，但是AT dropout较高。结果表明，不同类型的探针对不同特征区域的捕获存在偏倚。

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3.4 SNPs和Indels 的检测能力

全外显子测序的目的是检测变异，文章系统比较了4种探针检测SNPs和Indels的能力。检测到的SNPs和Indels数量与检测目标区域的大小有显著的相关性。

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3.5 比较RNA探针在超高深度测序的性能

比较了超过1000X的占比，文库复杂度，目标区域的占比，双链RNA探针表现较好，说明双链RNA探针能有效提高液态活检中突变检测的灵敏度。

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4 讨论

1、文章首次定义了“捕获效率” 这个参数：在目标区域范围内大于20%全局平均覆盖深度所占的比例。该参数能更好的反应测序数据的有效利用率，减少假阴性（有较高的目标区域覆盖率，但是具有较低的覆盖深度）
2、文章提出了双链RNA和单链DNA混合捕获的设想，因为不同类型探针的特征是不一致的，能更有效的降低 AT/GC dropout

5 参考文献

[1] Zhou J , Zhang M , Li X , et al. Performance comparison of four types of target enrichment baits for exome DNA sequencing[J]. Hereditas, 2021, 158(1).