[發明專利]一種無創產前生物信息學檢測系統及其方法和應用

在審

• 申請號: 201810170870.1
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108388770A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 馮冬;申童;王玲;柴座林
• 申請（專利權）人: 北京樂普基因科技股份有限公司
• 主分類號: G06F19/20
• 分類號: G06F19/20;G06F19/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明公開了一種無創產前生物信息學檢測系統及其方法和應用，所述方法包括以下步驟：1)提取孕婦外周血cfDNA進行全基因組測序，得到原始的下機數據；2)自動監控程序監控原始數據下機，自動完成分析流程的投遞任務；3)自動完成下機數據拆分任務，fastq原始數據質控，參考基因組比對與質控。本發明的方法能自動完成從數據下機監控到自動分析再到給出檢測結果的整個過程，中間無需人員進行操作，減少人為因素引入的誤差，減少數據分析的復雜性，使其更適合投入生產使用。

技術領域

本發明屬于生物信息學領域，涉及一種自動分析方法及其應用，尤其涉及一種無創產前生物信息學檢測系統及其方法和應用。

背景技術

目前，高通量測序可以實現一次測序幾十到上百個樣本，同時產出幾百G的數據量，數據量之大，樣本之多都對目前的數據分析提出了嚴峻的考驗；此外，高通量數據分析步驟繁多，人為參與較多，容易造成誤差，并且不便于投入生產。

目前，主流的無創產前檢測流程(NIPT)主要采用了標準Z值算法和GC矯正Z值算法等，不同的算法對chr13、chr18與chr21的檢出效果不同：其中，標準Z值算法對chr21三體檢出效果較好，GC矯正Z值算法對chr13與chr18三體檢出效果較好。此外，計算胎兒濃度的算法也較多，包括基于Y染色體法、基于SNP方法與基于序列片段(reads)長度方法等。

現有技術中，CN201610377564.6公開了一種無創產前生物信息檢測分析方法，采用穩健回歸和CV回歸，根據不同的待測樣本數量選擇不同的檢測分析方法，利用待測樣本所獲得的參數和正常參考集所獲得的參數采取不同的分析策略，更大程度上提升分析的準確度。CN200710028600.9保護了一種檢測21號染色體和性染色體數目異常的試劑盒，該試劑盒利用定量熒光多重聚合酶鏈反應技術，分別以21-三體和性染色體上特異的遺傳位點進行熒光引物七重復合擴增，根據擴增產物劑量的差異分析染色體數目異常，達到檢測臨床樣品中21號染色體和性染色體數目異常的目的。上述不同算法的計算結果略有差異，目前比較權威的計算方法是基于chrY染色體法，但是此方法只能計算懷男胎兒的胎兒濃度，而無法計算女胎兒的胎兒濃度。

因此，重新開發一種準確度高、能夠檢測所有胎兒生物信息學的方法顯得尤為重要。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種無創產前生物信息學檢測系統及其方法和應用，可以自動完成從數據完成測序流程并獲得原始數據(以下簡稱“下機”)情況的監控到自動分析再到給出檢測結果的整個過程，中間無需人員進行操作，減少人為因素引入的誤差，降低假陰性假陽性的檢出率，減少數據分析的復雜性，使其更適合投入生產使用。

第一方面，本發明提供一種無創產前生物信息學檢測方法，所述方法包括以下步驟：

(1)獲取原始數據：提取孕婦外周血cfDNA，進行全基因組測序，得到原始數據；

(2)原始數據的篩選投遞：啟動自動監控程序，判斷原始數據是否完全下機以及樣本配置文件是否準備完畢，如果結果為“是”，進入步驟(3)；如果結果為“否”，返回步驟(1)，直到自動監控程序的結果為“是”為止，進入步驟(3)；

(3)原始數據質控：對結果為“是”的原始數據進行數據拆分，得到fastq文件，然后對fastq文件進行基本質控；對于不滿足質控要求的數據，不進行后續的分析工作，重新測序；滿足質控要求的數據則進行參考基因比對和結果輸出。

優選地，所述參考基因比對具體包括：通過與參考基因組比對，進行胎兒第13、18和21號染色體的胎兒染色體異常檢測，以及胎兒濃度檢測。

優選地，所示結果輸出具體包括：根據步驟(3)和步驟(4)，分別根據胎兒染色體異常檢測的判斷標準和胎兒濃度檢測的判斷標準，輸出最終結果。