[發(fā)明專利]循環(huán)腫瘤DNA重復(fù)序列的處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810035616.0
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108595918B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭昊;于佳寧;韓天澄;宋雪;林小靜
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫臻和生物科技有限公司
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡

本發(fā)明公開了一種循環(huán)腫瘤DNA重復(fù)序列的處理方法及裝置。其中，該方法包括：獲取待檢測循環(huán)腫瘤DNA的測序數(shù)據(jù)和參考基因組序列，其中，測序數(shù)據(jù)為對待檢測循環(huán)腫瘤DNA進(jìn)行高通量測序得到的數(shù)據(jù)，測序數(shù)據(jù)包括：多對雙端序列；將測序數(shù)據(jù)和參考基因組序列進(jìn)行比對，得到第一比對結(jié)果，其中，第一比對結(jié)果至少包括：多對雙端序列的基因組位置、堿基序列和對應(yīng)的堿基質(zhì)量值序列；基于第一比對結(jié)果，得到至少一個一致性序列和每個一致性序列對應(yīng)的堿基質(zhì)量值序列。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中測序數(shù)據(jù)的處理方法對樣本測序進(jìn)行重復(fù)序列刪除或標(biāo)記，準(zhǔn)確度低的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遺傳工程領(lǐng)域，具體而言，涉及一種循環(huán)腫瘤DNA重復(fù)序列的處理方法及裝置。

背景技術(shù)

腫瘤細(xì)胞在進(jìn)行分裂增殖過程當(dāng)中，會凋亡、死亡、壞死，也會主動向體液中釋放攜帶有腫瘤突變的DNA碎片，也即循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA，簡稱為ctDNA)，多存在于血液、滑膜液和腦脊液等體液中，尤其是血漿游離DNA(cell-free DNA，cfDNA)中。通過對ctDNA的測序，檢測腫瘤細(xì)胞DNA分子上發(fā)生堿基序列改變(突變)的基因組區(qū)域，能夠有效反應(yīng)病人對治療的響應(yīng)；在檢測到藥物響應(yīng)之后，腫瘤有可能對藥物治療產(chǎn)生耐藥，ctDNA檢測也可以追蹤耐藥突變的產(chǎn)生，定性定量；檢測手術(shù)后是否存在殘余組織，判斷預(yù)后效果以及早期腫瘤的篩查。不同于常規(guī)的基因組DNA，ctDNA片段較短，通常只有100～400bp，而且在血液中含量較少，所以實際中能提取到的ctDNA量含量很低。

由于ctDNA片段較短且含量較低的特點，因此在提取量較少時，需要在建庫階段進(jìn)行多輪聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction，簡稱為PCR)，擴(kuò)大原始提取DNA的含量，以產(chǎn)生足夠的DNA分子數(shù)目做高通量測序(High-throughput sequencing，簡稱為NGS測序)和后續(xù)生物信息學(xué)分析。由于PCR擴(kuò)增導(dǎo)致對一個分子進(jìn)行多次鏡像復(fù)制，產(chǎn)生重復(fù)序列(Duplicated reads)，這些無效的重復(fù)數(shù)據(jù)對于檢測變異極容易引入人工誤差。對于最理想的NGS數(shù)據(jù)分析流程中，都需要盡可能把所有通過PCR獲得的測序數(shù)據(jù)全部去除，還原到?jīng)]有PCR的狀態(tài)。

現(xiàn)有技術(shù)中，提供了兩種重復(fù)序列的去重方法，samtools rmdup和Picard’sMarkDuplicates。其中，samtools rmdup的工作原理為：NGS測序得到的序列(read)通過與人類參考基因組比對(mapping)，得到這條read的比對位置，如果不同的reads比對到相同的基因組位置，則認(rèn)為這部分的reads是通過PCR產(chǎn)生的多個重復(fù)序列，只保留mapping質(zhì)量最高的read，刪除其余的重復(fù)序列。對于PE reads，如果兩端的read比多到基因組的不同染色體上或者兩者之前的距離過長(即不是Proper Paired)，則不作去重考慮。Picard’sMarkDuplicates的基本思路與samtools rmdup相同，通過比較reads中5'端的mapping位置，對于具有相同5'位置的序列，選取測序質(zhì)量最高的reads作為去重后保留的唯一reads，且對于PE reads不是Proper Paired的情況也會做去重處理。