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提交:2019年12月18日|批准:2019年12月30日|发表:2019年12月31日

本文引用:尼克莱德斯Iles RK, K,《RJ, Zmuidinaite R, Keshavarz年代,等。孕龄的重要性在妊娠前三个月,孕妇尿液MALDI-Tof女士为唐氏综合症筛查。安Proteom Bioinform。2019;3:010 - 017。

DOI:10.29328 / journal.apb.1001008

版权许可:©2019 Iles RK, et al。这是一个开放存取物品在知识金博宝app体育共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布,在任何介质,和繁殖提供了最初的工作是正确引用。

关键词:质谱;谱技术;三染色体细胞;唐氏综合症;产前筛查;非整倍性

缩写:法新社:甲胎蛋白;CHCA: Alpha-Cyano-4-Hydroxycinnamic酸;CRL:皇冠尾闾长度;人类绒毛膜促性腺:人体绒毛膜促性腺激素;hCGbcf:人类绒毛膜促性腺激素β核心片段;LMP:末次月经;m / z:质量收取比;谱:基质辅助激光解吸;女士:质谱分析;NIPT:非侵入性产前测试; PAPP-A: Pregnancy-Associated Plasma Protein A; PCR: Polymerase Chain Reaction; ROC: Receiver Operator Curve plots; RR: Relative Risk; T21: Trisomy 21; ToF: Time of Flight

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孕龄的重要性在妊娠前三个月,孕妇尿液MALDI-Tof女士为唐氏综合症筛查

雷K Iles1在尼克莱德斯*,K2,《RJ1Zmuidinaite R1Keshavarz年代1,Poon LCY2和巴特勒SA1

1地图科学有限公司修道院商业公园,贝德福德实验室以及斯坦纳德,贝德福德MK44 3 rz,伦敦,英国
2哈里斯与生俱来的权利中心,胎儿医学研究所,国王学院医院,16 - 20温莎走路,三楼,伦敦,英国

*通信地址:雷•K Iles地图科学有限公司修道院商业公园,贝德福德实验室以及斯坦纳德,贝德福德MK44 3 rz,伦敦,电话:+ 44 7790 252710;电子邮件:ray.iles@mapsciences.com

背景:MALDI-ToF质谱的建议可以作为一个直接的、快速的和负担得起的诊断工具在临床医学实验室已经从微生物学的理论可能性成为现实。几项研究已经提出该技术在产科和妇科的应用评估的患者。特别是,我们建议采用MALDI-ToF质谱在孕产妇妊娠检查尿液样本的检测唐斯综合症。

方法:回顾性收集20个唐氏综合症和100 non-aneuploid在12到14周妊娠,妊娠尿液收集2007 - 2008年从高危妊娠组,MALDI-ToF质谱检测的质量/电荷之间1000 - 100000 m / z。正常化的光谱数据是使用质量定义箱100 m / z表示为一个百分比的质谱的离子总数从2000年到11000年m / z。九十100 m / z垃圾箱,46个被确定为m / z垃圾箱,在统计上有显著差异的光谱发生波动和控制/ non-aneuploid样品之间。基于和方差的差异,价值观在这些箱子,加权成绩波动的概率。比较算法组成的各种质量垃圾箱进行区分唐氏综合症和non-aneuploid怀孕的能力。

结果:虽然各种算法可以区分唐斯non-aneuploid控制,发现孕龄是一个混杂因素,如果分为孕龄匹配的军团能够区分组显著改善如同时19箱算法分离100%的波动从non-aneuploid怀孕假阳性率9%妊娠年龄混杂;两本算法区分100%的波动6%的假阳性的12周的胎龄怀孕。

结论:正常化MALDI-ToF质谱,在2000 - 11000 m / z,孕产妇尿液产生的孕龄唐斯综合征的具体筛查检测算法。

提案,基质辅助激光解吸电离(MALDI)飞行时间(ToF)质谱(MS)可以作为一个直接的、快速的和负担得起的诊断,工具在临床医学实验室已经从理论变为现实的可能性微生物[1 - 3]。诊断疗效和卫生经济学带来了显著效益,现在才被赞赏,显著节省成本被认为每个测试结果和时间(4、5)。一些研究提出了MALDI ToF MS技术的应用在产科和妇科的评估患者(6 - 12)。特别是,我们建议采用这项技术在考试的孕产妇妊娠尿样的检测唐斯综合症。这同样会有戏剧性的好处产前筛查的成本和速度的临床管理[13]。

的前提下我们MALDI-ToF女士的测量方法并不是一个已知的单身,或多个生物标志物,但光谱分析和模式识别为基础预测怀孕的结果。为了实现比较分析,我们已经表明,光谱归一化的箱子质量定义为曲线下的面积是一种很有前途的方法[13]。在我们之前的研究中,我们只研究了光谱模式从6000年到14000年m / z,因为这包含的主要尿代谢物的光谱模式人体绒毛膜促性腺激素(hCG)——β核心片段hCG (hCGβcf)。在本研究中我们将低质量光谱范围扩展到包括蛋白质和蛋白质代谢产物大于2000 m / z和上部范围减少到11000 m / z。生成的一种优化方法建立了可再生的可比数据和比较各种简单的算法的性能我们检查是否优化的数据收集方法(和扩展质量范围)改善性能。

病人和抽样

组成的单例妊娠,收集尿液样本从女性参加常规的评估测量胎儿染色体异常的风险项的半透明厚度和孕产妇血清β-human绒毛膜促性腺激素乳素与血浆蛋白在11 + 0 - 13 + 6周的妊娠。从女性获得书面知情同意是同意参与这项研究。女性被排除在研究时发现有尿路感染或污染中游尿液样本。孕妇尿液收集(20 - 30毫升)在2007年和2008年之间,冻结在-80 oC。20这些女性尿液样本随后被发现携带称21三体综合症胎儿(唐斯综合征),另外100份尿液样本识别不携带一个胎儿非整倍体[13]。

样品处理,准备和质谱分析

样品被快递运输冷冻地图科学实验室进行分析。所有样本完全融化在室温和涡旋混合1分钟最大化任何沉淀溶解之前分析MALDI-ToF女士虽然尿液可以在溶质浓度差异非常大,在我们的优化操作格式1µl整洁的尿液样本放在一个准备MALDI-ToF样板1µl干和结晶的sinapinic酸矩阵。如前所述[12],在完全干燥之前,进一步1µl Sinapinic酸矩阵添加到尿的地方,允许再结晶。

500年光栅模式样本点进行概要文件向十倍。这有效地生成平均为5000复制光谱,在日本岛津公司Axima CFR + MALDI ToF质谱计。样品电离是由脉冲(50赫兹)氮激光器(λmax = 337海里)飞行时间和质量分析,在积极的线性模式,超过1.2米的飞行管。激光能量被设定为90年至110年在任意激光能量扩散滤波器。质谱仪是外部校准使用马细胞色素C (12362 Da) (ProteoMass Sigma-Aldrich)单独和双重带电离子。

数据提取、加工和减少

最初检验的质量范围是2000到100000 m / z,但随后限于收集数据从2000年到50000年,m / z,为了减少文件大小。光谱数据导出为逗号分隔的ASCII文件。这些文件处理系统使用python脚本(版本2.7)在我们的实验室开发的。使用此脚本,每个文件上的数据被总结成箱子的100 m / z间隔从2000 m / z 11000 m / z(90箱)。数据系统的规范化表达谱离子总数的百分比在2000 m / z 11000 m / z。这个正常化呈现所有光谱可比的峰值强度。数据导出为一个矩阵在逗号分隔值(csv)扩展文件包含所有九十100 m / z本值以下的样品分析。文件包含由孕龄集群的样本(表1)和临床结果进行比较和统计分析。

表1:在研究样本的特征
周的妊娠 控制/ non-aneuploid孕产妇尿液样本 唐斯怀孕母亲的尿液样本
12周 31日 5
13周 37 13
14周 14 0
样品被拒绝

鉴于可比性的重要性在确认样品的质量和峰值强度,解决样本非常稀释和生成的光谱,被否决。可接受的光谱被定义的阈值的一个关键组件的信号噪声比蛋白质、hCGβcf。基于光谱测量离子计数,样品的光谱离子总数比本9700 - 9800 m / z hCGβcf峰(中央)10900 - 11000 m / z / bin低于五被拒绝。样品拒绝,通常,有糟糕的山峰当策划和视觉检查尿液样本本身的色彩强度非常低(数据没有显示)。视觉检查进行了使用软件质量m版本里。

数据绘图和统计分析

箱线图包含数据的变异和分布,以及情节的平均和算术平均光谱Rstudio下使用R统计软件包生成®综合控制台环境。每一对之间的统计学意义的垃圾箱在光谱计算使用双面Mann-Whitney U测试95%的置信区间。Mann-Whitney U R中的迭代测试执行的每一对垃圾箱和一块产生的假定值计算。R所有代码是在我们实验室3.5版。接收方运营商曲线情节(ROC)和估计算法得到的最优的否决使用软件写在我们的实验室在python 2.7版。在本软件中,我们实现了一个基于最大化迭代寻找最优的否决的高灵敏度和假阳性率之间的差异。

算法生成

样品被孕龄分类,圆形的到最近的妊娠周,分为唐斯/称21三体综合症(T21)与non-aneuploid高危妊娠(表1),正常光谱计算和绘制这些团体的算术均值和中位数和妊娠类(和图1 d, 2 a - dS2)。虽然可以看到清晰的中值和平均强度的差异和波动之间的non-Downs样本,强度值在每个m / z本有大差异(图1 a, B和S1)。此外,每一本被认为是一个独立的变量。虽然,特定本高程之间的相关性和减少另一个观察,这些不一致/相关的事件。因此,每个本是独立检查平均差异有统计学意义(α< 0.05)之间波动/ T21和控制/ non-aneuploid组,考虑到各自的分布(图1、2)。数据从m / z垃圾箱,确定为重要,被绘制为归一化值大小对排名第十百分位数(例如10th,20th,30th,40th,50th,60th,70年th,80年th和90年th),比较痛苦和non-aneuploid /对照组(数据没有显示)。每个算法一组垃圾箱的设计被选中占妊娠年龄区间。每个算法、强度的否决估计基于比较波动的百分位数分布/ T21和控制/ non-aneuploid团体和识别的阈值最低的人口。概率/相对危险度(RR)怀孕的痛苦然后计算之间的分数波动的频率和控制这些阈值(见补充excel文件S3每个算法的强度截止值)。使用算法生成预测,各种组合的RR m / z垃圾箱的显著差异已经被证明,是总结根据以下方程:

泛型算法的分数= B n 1 B n n R R 年代 c o r e f o r z b n % n o r 一个 l 年代 e d 一个 r e 一个 MathType@MTEF@5@5@ + = feaaguart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqk0Jf9crFfpeea0xh9v8qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq = Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0 = yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr = xfr = xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8qadaaeWaqaaaWcbaGaamOqaiaadMgacaWGUbGaaGymaaqaaiaadkeacaWGPbGaamOBaiaad6gaa0GaeyyeIuoakiaadkfacaWGsbGaaiiOaiaadohacaWGJbGaam4BaiaadkhacaWGLbGaaiiOaiaadAgacaWGVbGaamOCamaalaaapaqaa8qacaWGTbaapaqaa8qacaWG6baaaiaadkgacaWGPbGaamOBaiaacckacaGGLaGaaiiOaiaad6gacaWGVbGaamOCaiaad2gacaWGHbGaamiBaiaadMgacaWGZbGaamyzaiaadsgacaGGGcGaamyyaiaadkhacaWGLbGaamyyaaaa@62D9@

大多数有关产妇尿蛋白被认为在2000年和11000年之间m / z(图1 d)。质量信号对应于糖蛋白激素α-subunit (14000 - 17000 m / z), hCGβ-subunit (25000 - 27000 m / z)和hCG (35000 - 40000 m / z)(12、15),可以看到在一些,但不是所有样品(< 75%)。hCGβ的代谢产物,β-core hCG(和相关glyco-variants),广泛的高峰集中在9700 m / z,被视为在所有样本[16]。

20人拒绝提供的120个样本(1波动和19控制),因为他们被证明是非常稀,也基于我们拒绝标准(见方法)。剪裁基线修正光谱计算处理(见方法)导致的一组数据与100 m / z九十箱,转化为比较定量测量的归一化曲线下的面积(2000 - 11000 m / z)。总的来说,控制比例为1:4,四舍五入到最近的一周,绝大多数(50%)的样品分析的13周的妊娠和孕产妇唐斯尿液样本12或13周妊娠(例分别控制1:6的比例和1:3)(表1)。

我们的结果显示强度变化在1 - 2个数量级唐斯T21和控制/ non-aneuploid怀孕指示高多样性在每个人口(图1 a, B和2)。因此,平均光谱比较波动/ T21和控制/ non-aneuploid怀孕(图1 D和2 c, D)。我们的结果显示几个质量垃圾箱(高亮显示在图1 d)与波动显著差异/ T21相比,控制。当平均水平相比也得到了相似的结果(数据没有显示)。


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图1:比较正常的可变性光谱值在每个质量本及其统计差异波动/ T21 (DS)和non-aneuploid怀孕尿液光谱(控制)。变化的数据显示在箱线图(面板一个B)。p-值的统计差异所示面板C。阈值的意义(p——值< 0.05)中描述紫色虚线和重大质量垃圾箱紫色高亮显示。人口中位数比较中突出显示面板D

孕龄对光谱的影响资料

整个剖面的变化与孕龄,在non-aneuploid控制样本,进行了分析和说明了策划12中位数,13和14周(图2 b)。也获得了类似的调查结果相比波动的平均配置文件与控制(图S2)。然而,中位数的效果更加明显,因为数据倾斜。七个质量地区被确定在胎龄改变。引人注目的是,中位数之间的差异波动的概要文件在12和13周妊娠在胎龄显示反向变化,特别是在大规模垃圾箱2800 m / z和3400 m / z(图2 a, B)。这些结果表明,胎龄是一个混杂变量和应考虑预测算法的设计。波动的比较/ T21控制/ non-aneuploid光谱中值相应的12和13周妊娠样品如图2 c所示,D,分别。在这里,我们可以找到一些差异在光谱中位数,而9箱质量突出显示为12和7每周13。然而,由于内部区域的变化并不是所有有相同程度的意义就像Mann-Whitney U所示测试p(图2 e, F) -值。因此,这些结果表明,只有特定的地区大规模垃圾箱统计歧视性的权力,因此被用来开发预测算法。


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图2:孕龄的影响质量光谱的丘陵上产妇尿(DS,面板一个)和non-aneuploid孕期尿(控制面板B)。尿液比较质量光谱资料(中位数)DS和控制从怀孕12和13周的妊娠,面板CD分别。箱子质量有实质性的变化强度描述通过黑色的箭头显示增加(箭头)或减少(向下箭头)。统计学意义(p大规模垃圾箱差异DS -值)和控制人口12和13周妊娠所示的面板EF,分别。阈值的意义(p——值< 0.05)中描述的紫色的虚线。

发展一个概率下套管重量算法

基于确定箱子显示显著差异,各种模型是可能的。这些模型可能包括所有光谱测量或只选择m / z垃圾箱中补充唐斯妊娠的识别。总共40的90 m / z垃圾箱了统计学上显著差异(p< 0.05)。其中:9之间p> 0.009和p< 0.05;和31p< 0.009(图1 c)。为12和13周的妊娠年龄的数据少了m / z垃圾箱了统计学上显著差异(图2分别十六岁和29,e-f)。考虑这些结果,我们选择了四组重要的垃圾箱预测算法的发展起伏/ T21怀孕。使用这些设置,共有六个预测算法唐斯/ T21怀孕了(图3)。两人为联合开发的胎龄(19箱和7箱算法),两个特定的孕龄12周(7箱12 w和2箱12 w)和两个特定的孕龄13周(9箱13 w和7箱13 w)。

发达算法m / z本地区进行评估通过接收机运营商曲线及其性能比较(图3 b, C)。一般来说,所有与Wilcoxon估计算法表现良好的曲线下的面积高于85%(数据没有显示)。这些结果表明,100 m / z垃圾箱算法设计为特定的胎龄(12和13周)或考虑合并妊娠年龄(11至14周)有合理的预测能力。差异显示的算法最优性能敏感性从84.2% - 100%,假阳性的利率从5.6% - 15.7%(图3 e)。这些结果表明,7和2本算法专门为第12周妊娠的最佳性能预测了/ T21结果,上升100%(灵敏度)的速度和假阳性的比例为5.6%和8.3%。此外,孕龄对算法性能的影响通过比较说明了7箱算法的变体的表演。这些表现表明,设计的算法与特定孕龄可以提高算法的灵敏度以及可以降低假阳性率。另一方面,19箱算法设计与11 - 14周数据有同样好的皮卡率(敏感性为100%),但与假阳性的9%略高。显然,增加使用的m / z垃圾箱数量在增加算法的灵敏度算法的结果。然而,这增加了成本增加假阳性。 This was shown by comparing the optimal performance of 7 and 19 bins algorithms. Taken together, these results indicate that both designing algorithms for a particular gestational age or including multiple mass bins are able to boost the performance of algorithms.


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图3:质量垃圾箱组成19箱,9箱,7箱和2箱算法预测波动/ T21怀孕基于MALDI-ToF质量光谱测量(面板一个)。估计最优的否决所有算法及其计算敏感性和假阳性率(1-specificity)。中华民国情节波动的预测算法/ T21怀孕考虑与孕龄的所有数据从11到14周(面板B)。民国块预测算法只考虑数据与特定妊娠年龄、妊娠13周或12周(面板CDrespectivelly)。

标准化的分析和正常化

谱谱的一代尿(使用Sinapinic酸作为矩阵)是非常不同的,由临床微生物生物型。特别是激光能量接触样本矩阵通常是使用3到4倍(当alpha-Cyano-4-hydroxycinnamic酸(CHCA)矩阵通常使用)来生成特征核糖体蛋白在细菌培养鉴定MALDI-ToF此外,女士的生成MALDI-ToF半定量质谱,而非定性的峰值比较,需要收集成千上万的重复光谱以积累“平均”谱剖面紧密尽可能接近真实的平均。500点的栅格分析样本,10次在每一个地方,给我们的资料背景较低变异性在7分钟。信心在生成光谱近似真实的样本平均可以与资料收集的数量增加。然而,有那么一个再现性与时间之间的权衡分析每个样本。然而,引入新的台式质谱仪等maldi - 8020(日本岛津公司)、样本采集时间减少到低于一分钟,因此消除了取舍。

MALDI-ToF女士仪器显示峰值和数据的比例相对于显示字段内的最高峰。这是因为峰值强度的差异在任何范围,特别是宽范围,群众可以log10的几个订单。因此,缩放显示质量光谱数据时总是一个问题。缩小范围和显示数据作为强度相对于显示地区最高峰是一个明智的解决方案是普遍的质谱分析软件。此外,原始的原理功能MALDI-ToF女士否则被识别质量高峰,所以只有信号强度相对于基线噪音是真正相关。然而,当比较数据在一个温和的或广泛的群众,一个主导峰在一个样本成为二次峰值,使Y轴%大宗的强度值。正常化,以渲染Y轴强度可比是通过出口的原始平均ASCII数据校准m / z值(轴)与实际测量mV在每个m / z通道生成(轴)数学操作,而不是显示数据。在整个光谱强度从2000年到11000年m / z代表总数的很大一部分蛋白质由肾脏排泄[17]。事实上,随着肾脏通常只允许蛋白质的分子量小于10000道尔顿(18、19),这代表了重要的分泌蛋白的正常部分。规范对2000年到11000年的总光谱强度m / z我们有效地修正光谱分析对总在每个尿样“正常蛋白质分数”。 This is a more reliable urinary total protein assays than other methods, such as Biuret or UV (280 nm) absorption, which will react/record all amino acids, peptides and proteins; including those greater than 10 kD. Thus, this total excreted metabolites normalisation approach, ignores peptides and free amino-acids less than 2 kD which, vary with diet and eating times; and high molecular mass proteins, which may be due to kidney pathologies. Thus, correcting against total signal from 2000 to 11000 m/z, not only rendered all sample spectra comparable in terms of intensity but also allowed for a nullification of the dilution effects of variable water output of a patient; and other unrelated confounding variables associated with the analysis of urine.

统计数据分析和光谱的比较

正常化的质谱和分配到90 x 100 m / z垃圾箱,不仅允许spectra-to-spectra比较强度,建立了总数量的变量被分析即每个谱本质量代表了一个地区的100 m / z变化中的分子物种样本可能被测量。此外,这些有时被视为不同的山峰,每一个都可以被看作是一个独立的变量。此外,正如我们先前已证明,即使是小的变化质量检测到一个MALDI-ToF女士反映由于物理质量变化分子改性,如氨基酸乳沟/替换或glyco-variation [16、19、20]。因此,相关分子在峰值跨越几个100 m / z可以划定为修改/乳沟变异检测到100 m / z单位,因此作为一个独立变量的数学分析数据(尽管他们可能实际上是半独立变量)。这是至关重要的,甚至轻微的修改在分子结构可以表明一个障碍但是是一个功能不被免疫测定[16]。

绝大多数的数据集的分布数据是倾斜的,所以意义建立了非参数,排名数据统计分析使用Mann-Whitney U测试。样本数量小,概率值从Mann-Whitney U测试也体现了分离度的波动从non-aneuploidy控制人口的人口。因此,m / z本Mann-Whitney U的测试假定值低于0.009可能会有更少的人口跨越与控制/ non-aneuploid组相比,测试假定值为0.05。这种假设是一个代理的数学标记,不工作时非常大量的数据样本集进行比较(当n值最小的差异甚至主导的统计分布非常重要)。代谢组学和蛋白质组学的一个问题是,质谱的解析是如此强大,体积和细节,生成的信息如此之大,你可以最终没有看到树木的木材。实际上,据说这个比喻,实际上我们是比较树叶在树上。这里描述的方法避免这个问题,类似于把梦想变成正确的决议看到木头。如果质量垃圾箱或窗口太大你失去了区分chemico-physical质量变异的能力。虽然小m / z bin /窗口大小可用于第一次通过分析,相邻的信心垃圾箱可以作为独立变量在进一步统计分析可能会降低。此外,细分辨率分析可以一次明智地使用适当的地区已确定的显著差异,为我们描述了。

孕龄校正

尿分子物种之间的2000年和11000年m / z,怀孕中修改条件如唐斯综合症,可能获得,主要,怀孕的代谢物相关的血清蛋白激素和胎儿蛋白分子,在母亲的血;如促乳素血浆蛋白(PAPP-A),抑制素,甲胎蛋白(AFP)等(研讨会)。所有这些不同的循环浓度独立和戏剧性的妊娠[24]。因此,尿液中的含量会影响产妇血液水平和分子的不同代谢率会反映在我们的分析。这尚未充分重视当尿标记测试唐斯综合症屏幕一直在评估之前[25]。m / z本百分位数分布情节没有假设的常态分布的数据;为每个组,在每个m / z,可能是高斯但经常扭曲。尽管可以模仿β和γ分布概率分布,这种复杂性是规避通过简单的百分位数情节的病例与控制和阅读相对风险切断的阴谋。随着越来越多的数据积累分布情节越来越精确和模仿。

正如上面所讨论的,各种分子的光谱模式、总量和相对浓度的变化与孕龄,因此意义截止值将改变与胎龄。因为孕龄很容易测量,末次月经(LMP)或超声波约会皇冠臀部的长度(CRL),这进一步变化的主要原因是可以纠正的[26]。最被广泛接受的方法来表达数据纠正胎龄取决于怀孕早期超声波扫描,但这可能不是普遍发生在第三世界国家和基于LMP算法可能更合适。值得注意的是,LMP和ultrasound-based约会可以随两周。孕龄匹配的重要性,正确的算法以峰值在2300到2700 m / z 3100 - 3400 m / z中看到所有概要文件(图2所示模拟)。

虽然这些箱子质量显示图形化大的波动和non-Downs之间的差异;这些地区并不受雇于任何初始算法因为发现的异常分布。清楚的是,在12周的妊娠水平突出的山峰在~ 2300 m / z低波动怀孕但高架13周的妊娠,相比年龄匹配控制。而著名的山峰在~ 3400 m / z,唐斯样品在12周的妊娠,相比明显升高non-aneuploid /控制样本,但通常低于non-aneuploid控制在13周的妊娠(图2 c, D)。这个示例的模式变化加强了这个概要文件的独立组件的m / z垃圾箱,不仅负责的分子水平变化与孕龄,但这些变化是相互独立的。因此,m / z本或质谱峰,可能是重要的标志在早期妊娠年龄波动但不是以后的妊娠,反之亦然。概要文件和量化值的变化与孕龄指出[13]我们最初的研究中,但这是不很明显的看到低光谱质量现在包含在我们的分析中。

尿的MALDI ToF MS筛选视图当前的实践

这胎龄和数学校正需要在我们的MALDI ToF MS尿光谱分析测试类似于校正采用中值的多个传统孕产妇血清和提出代谢组学筛查唐氏综合症[新]。因此,一个优化了唐氏综合症筛查妊娠产妇尿MALDI ToF MS分析需要约会怀孕的抽样算法可以应用这样一个合适的决定。尿测试简化样本收集和我们已经描述了MALDI-Tof女士剖面测试成本有效,非侵入性和快速,相比产前筛查使用孕产妇血清生物标志物结合超声解剖标记。特别是超声波测试的准确性是高度依赖于专家进行筛选,因此优于当前实践非常明确。此外,相对较新的免费的胎儿DNA,非侵入性的产前测试(NIPT),除了它的高成本,已被证明是容易一些失败如胎儿低分数孕产妇血清游离DNA,读取数量不足,聚合酶链反应(PCR)条件差或污染,由于复杂的方法[33]。然而,而不是取代高度精确NIPT测试MALDI-ToF女士怀孕尿液筛查提供了一个更实惠的前线质量检测工具和NIPT应该留给很高的风险和潜在的屏幕正怀孕。一个负担得起的大规模人口孕期尿产前测试系统,在这里,有明显优势的国家访问超声波和NIPT因为成本或者地理限制。

在这项工作中,我们提供了一个比较平均的概要文件从孕龄匹配样本控制/ non-aneuploid波动样本显示定量尿质量光谱资料的差异随着胎龄的进展。值得注意的是,也有定性/定量资料的差异波动的样品相比正常/控制样本。这些定性和定量的变化使我们得出这样的结论:周妊娠是一个混杂变量,应该占预测算法的设计。此外,我们表明,改进算法到最近的妊娠周改善了特异性,而不会影响灵敏度。我们还表明,产妇尿MALDI-ToF女士基础算法有潜力成为快速、健壮和非侵入性诊断方法的识别波动综合征妊娠。此外,潜在的成本效益优势是巨大的,特别是当用作大规模筛查工具与限制性的超声波和NIPT人群。

伦理批准和同意参与

本研究通过国王学院医院伦理委员会(033年02年03应承担的检测)。地图科学的内部道德委员会,收到匿名的样品进行分析。从女性获得书面知情同意是同意参与这项研究。书面的知情同意是来自女性同意参与这项研究。

可用性的数据和材料

生成的数据集和/或分析在当前研究地图科学并不公开是因为隐私政策,但可从相应的作者以合理的要求。

相互竞争的利益

Iles RK和巴特勒公司提起专利MALDI ToF质谱分析。Iles RK和巴特勒SA声明一个潜在的利益冲突通过尼克莱德斯在地图科学有限公司部分股权K和Poon LCY宣称没有利益冲突,可以视为损害公正性的研究报道。Zmuidinaite R和S Keshavarz是地图科学有限公司的员工。

资金

质谱分析是由地图科学有限公司

作者的贡献

尼克莱德斯Iles RK, K, Poon LCY和巴特勒SA设计实验。Iles RK起草了手稿。Zmuidinaite R和S Keshavarz进行样本集合,准备临床样本并进行了质谱分析。Iles RK、《RJ和Zmuidinaite R女士分析数据和开发了诊断算法。

样本收集和病人管理(匿名化和元数据收集和验证)是胎儿医学基金会提供资助(慈善没有:1037116)。

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