[發明專利]一種檢測細胞游離腫瘤基因拷貝數變異的系統和方法

有效

• 申請號: 201810657872.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108875302B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 方鵬;車健為
• 申請（專利權）人: 廣州漫瑞生物信息技術有限公司
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20;G16B30/10;G16B40/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

本發明提供了一種檢測細胞游離腫瘤基因拷貝數變異的系統和方法，本發明通過采用整體捕獲區域的平均測序深度對每一個捕獲區間的平均深度進行歸一化處理，消除因實驗操作誤差造成的捕獲效率的變化對基因拷貝數鑒定的影響。而傳統的歸一化方法采用的是區間reads數與所有測序reads數的比值作為每一區間的歸一化值，傳統方法沒能消除不同實驗間捕獲效率不一致對結果的影響。本發明通過構建正常訓練集的方法，能夠消除樣本內每個捕獲區間之間因GC含量、探針濃度等原因造成的各個區間之間的捕獲效率不一致的問題，降低假陽性率。

技術領域

本發明涉及一種檢測細胞游離腫瘤基因拷貝數變異的系統和方法。

背景技術

細胞的DNA通過凋亡、分泌或吞噬等多種機制進入血液循環系統，這種DNA碎片稱之為血漿游離DNA(cell free DNA,cfDNA)。對于腫瘤病人而言，血漿中的cfDNA除了來自正常的細胞外，還有部分來源于腫瘤細胞，這部分攜帶腫瘤細胞特異信息的DNA被稱為循環腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)。ctDNA在cfDNA中的占比一般為0.1％-10％，并且隨著病情階段的不同差異很大。

ctDNA片段大小通常為160-180bp，攜帶有點突變(single nucleotide variants,SNV)、插入缺失(insertion and deletion,INDEL)、拷貝數變異(copy number variation,CNV)、基因融合(Fusion)等突變信息。研究發現，大部分基因拷貝數變異(CNV)都與復雜疾病密切相關。目前，由于血漿中帶有基因拷貝數變異的游離DNA(ctDNA)的濃度較低，通常采用基于第二代DNA測序技術的靶向捕獲測序方法，對腫瘤DNA變異熱點區域進行深度測序(10000倍)。

現有的基因拷貝數變異分析工具主要是針對來源于白細胞的胚系DNA變異或者來源于腫瘤組織的體細胞DNA變異，該類CNV的變異頻率通常大于1％，且通常只支持全基因組測序(whole genome sequencing,WGS)和全外顯子組測序(whole exome sequencing,WES)。所以對于低濃度拷貝數變異，且聚焦于熱點變異區域的捕獲ctDNA測序數據，現有的工具并不適合。本方法主要是針對基于第二代DNA測序技術的ctDNA靶向捕獲測序數據，進行基因拷貝數的鑒定分析。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供了一種檢測細胞游離腫瘤基因拷貝數變異的系統和方法。本發明通過比較待檢測樣本和正常訓練集樣本在各個靶向捕獲區間的歸一化覆蓋水平，實現從血漿游離DNA中鑒定出低濃度ctDNA(0.1％-10％)的基因拷貝數。

為實現上述目的，所采取的技術方案：一種檢測細胞游離腫瘤基因拷貝數變異的系統，包括：

比對模塊，用于將K個正常人樣本測序得到的DNA序列比對到人類參考基因組，得到DNA序列在基因組上的位置信息；用于將待檢測樣本測序得到的DNA序列比對到人類參考基因組，得到DNA序列在基因組上的位置信息；