Batcheffekter

Batcheffekter är systematiska, icke-biologiska variationer mellan prover som uppstår när experiment genomförs i separata batcher i höggenomgångsteknik. De kan få prover som tillhör samma biologiska grupp att uppvisa skillnader eller få batchrelaterade mönster att se ut som biologiska effekter. Batcheffekter förekommer i många typer av data, inklusive mikroarray- och RNA-seq, proteomik, metabolomik och bildbaserade studier, där instrument, reagenser och laboratoriumprocesser påverkar måtten.

Orsakerna till batcheffekter är ofta flera. Vanliga faktorer inkluderar olika reagentbatchar, olika instrument eller plattor, variationer i protokoll eller körningstid, miljö- och personalskillnader samt plats eller datum för försöket. När flera batcher används och data jämförs utan åtgärder kan batchskillnader obehörigen dominera analysen.

Batcheffekter kan kraftigt minska statistisk power och leda till felaktiga slutsatser genom att överdriva skillnader som beror på batch snarare än biologi. De kan också maskera verkliga biologiska skillnader.

Upptäckt av batcheffekter görs ofta genom explorativ analys, till exempel PCA där prover grupperas efter batch snarare än efter biologisk grupp. Andra tecken är systematiska skillnader i kvalitetsmått mellan batcher eller att kartläggning av batch relaterar starkt till mätvärdena.

Åtgärder inkluderar noggrann experimentell design (randomisering, blockindelning och balanserad fördelning av behandlingar över batcher), tekniska replikationer samt inklusive batch som kovariat i statistiska modeller. Korrigering av batchen kan göras med metoder som ComBat, removeBatchEffect, SVA eller RUV. Det är viktigt att bedöma risken för överkorrigering och att bevara biologisk signal.