1. Novel diagnostic tool for prediction of variant spliceogenicity derived from a set of 395 combined in silico/in vitro studies: an international collaborative effort
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Gérald Le Gac, Alexandra Martins, Pascaline Gaildrat, Florence Coulet, Françoise Revillon, Antoine Rousselin, Sandrine M. Caputo, Marine Guillaud-Bataille, Chandran Ka, Mélanie Léoné, Nadia Boutry-Kryza, Virginie Caux-Moncoutier, Claude Férec, Capucine Delnatte, Danielle Muller, Grégoire Davy, Amanda B. Spurdle, Maria Rossing, Raphaël Leman, Yann Fichou, Michael T. Parsons, Barbara Wappenschmidt, Violaine Bourdon, Joanna Sokolowska, Nicolas Sevenet, Claude Houdayer, M.-P. Audrézet, Brigitte Bressac-de Paillerets, Françoise Bonnet-Dorion, Sylvie Mazoyer, Gaia Castelain, Sophie Krieger, Laurent Castera, Etienne Rouleau, Centre Régional de Lutte contre le Cancer François Baclesse [Caen] (UNICANCER/CRLC), Normandie Université (NU)-UNICANCER-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN), Génomique et Médecine Personnalisée du Cancer et des Maladies Neuropsychiatriques (GPMCND), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Génétique, génomique fonctionnelle et biotechnologies (UMR 1078) (GGB), EFS-Université de Brest (UBO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Brestois Santé Agro Matière (IBSAM), Université de Brest (UBO), Unité de génétique et biologie des cancers (U830), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Université Sorbonne Paris Cité (USPC), Institut Curie [Paris], Unité Mixte de Génétique Constitutionnelle des Cancers Fréquents, Centre Léon Bérard [Lyon]-Hospices Civils de Lyon (HCL), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL), Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Validation et identification de nouvelles cibles en oncologie (VINCO), Institut Bergonié [Bordeaux], UNICANCER-UNICANCER-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Génétique (Biologie pathologie), Département de biologie et pathologie médicales [Gustave Roussy], Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut Gustave Roussy (IGR), University Hospital of Cologne [Cologne], IT University of Copenhagen (ITU), Centre Paul Strauss, CRLCC Paul Strauss, Laboratoire d'oncogénétique moléculaire, Unite d'Oncogenese Virale, Centre Régional de Lutte contre le Cancer Oscar Lambret [Lille] (UNICANCER/Lille), Université de Lille-UNICANCER-Université de Lille-UNICANCER, QIMR Berghofer Medical Research Institute, Nutrition-Génétique et Exposition aux Risques Environnementaux (NGERE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lorraine (UL), Service de Génétique Clinique [CHRU Nancy], Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy (CHRU Nancy), Génétique épidémiologique et moléculaire des pathologies cardiovasculaires, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IFR14-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Service de Génétique médicale [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Etablissement Français du Sang Bretagne, EFS, Laboratoire de Génétique Moléculaire et d'Histocompatibilité [Brest], Hôpital Morvan [Brest]-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Brest (CHRU Brest), COMBE, Isabelle, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), UNICANCER-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Normandie Université (NU), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), UNICANCER, Paris-Centre de Recherche Cardiovasculaire (PARCC - UMR-S U970), Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), IT University of Copenhagen, Institut Gustave Roussy (IGR), Service d'Oncologie Génétique, de Prévention et Dépistage, Laboratoire d'Oncologie Moléculaire Humaine, Université Lille Nord de France (COMUE)-UNICANCER-Université Lille Nord de France (COMUE)-UNICANCER, CHU Pontchaillou [Rennes], Université de Caen Normandie - UFR Santé (UNICAEN Santé), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Centre René Gauducheau, and CRLCC René Gauducheau
- Subjects
0301 basic medicine ,International Cooperation ,RNA Splicing ,In silico ,Spice ,Breast Neoplasms ,Computational biology ,Biology ,Sensitivity and Specificity ,Set (abstract data type) ,03 medical and health sciences ,Exon ,0302 clinical medicine ,[SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN] ,Genetics ,Consensus sequence ,RNA and RNA-protein complexes ,Humans ,Computer Simulation ,030304 developmental biology ,BRCA2 Protein ,Ovarian Neoplasms ,Internet ,0303 health sciences ,[SDV.BIBS] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM] ,BRCA1 Protein ,Intron ,Computational Biology ,Genetic Variation ,Reproducibility of Results ,[SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM] ,In vitro ,030104 developmental biology ,030220 oncology & carcinogenesis ,RNA splicing ,[SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN] ,Female ,RNA Splice Sites ,RNA characterisation and manipulation ,Corrigendum ,Computational Methods ,Optimal decision - Abstract
Variant interpretation is the key issue in molecular diagnosis. Spliceogenic variants exemplify this issue as each nucleotide variant can be deleterious via disruption or creation of splice site consensus sequences. Consequently, reliable in silico prediction of variant spliceogenicity would be a major improvement. Thanks to an international effort, a set of 395 variants studied at the mRNA level and occurring in 5′ and 3′ consensus regions (defined as the 11 and 14 bases surrounding the exon/intron junction, respectively) was collected for 11 different genes, including BRCA1, BRCA2, CFTR and RHD, and used to train and validate a new prediction protocol named Splicing Prediction in Consensus Elements (SPiCE). SPiCE combines in silico predictions from SpliceSiteFinder-like and MaxEntScan and uses logistic regression to define optimal decision thresholds. It revealed an unprecedented sensitivity and specificity of 99.5 and 95.2%, respectively, and the impact on splicing was correctly predicted for 98.8% of variants. We therefore propose SPiCE as the new tool for predicting variant spliceogenicity. It could be easily implemented in any diagnostic laboratory as a routine decision making tool to help geneticists to face the deluge of variants in the next-generation sequencing era. SPiCE is accessible at (https://sourceforge.net/projects/spicev2-1/).
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- 2018
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