[發明專利]一種全基因組拷貝數變異的檢測方法及其應用

在審

• 申請號: 201811172904.7
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN111028888A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 劉弼;李小雨;宮玉艷;武旺;張鈺;王征;劉東戈
• 申請（專利權）人: 北京貝瑞和康生物技術有限公司;北京醫院
• 主分類號: G16B30/00
• 分類號: G16B30/00;G16H50/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 孟凡宏;王月

本發明涉及一種全基因組拷貝數變異的檢測方法，其包括以下步驟：(1)獲得DNA樣品的全基因組測序的測序結果序列；(2)將所述測序結果序列與人類參考基因組比對，并計算CNV在染色體區段的坐標位置以及所述CNV在該區段的拷貝數CN_檢測；(3)通過以下公式計算所述DNA樣品的綜合CNV評分：其中，CNV長度表示根據CNV在染色體區段的坐標位置計算的CNV的長度，CN_參考表示正常樣品中的染色體拷貝數，其中所述CNV評分表示所述DNA樣品的全基因組拷貝數變異。本發明還涉及所述檢測方法在癌癥診斷中的用途，以及用于診斷癌癥狀況的設備。

技術領域

本發明涉及一種全基因組拷貝數變異的檢測方法。本發明還涉及所述檢測方法在癌癥診斷中的用途，以及基于所述檢測方法的診斷癌癥的裝置。

背景技術

基因組拷貝數變異(Copy Number Variation,CNV)是指與基因組參考序列相比，基因組中大于等于1kb的DNA片段插入、缺失、倒位、易位和/或重復，及其互相組合衍生出的復雜的染色體結構變異，其具有分布范圍廣、可遺傳、相對穩定和高度異質性等特點。

研究表明，CNV是腫瘤發生發展的重要因素，其可通過影響原癌和抑癌基因的活性而誘發腫瘤。多項研究顯示，CNV檢測有潛力作為腫瘤診斷的指標。例如，美國FDA于2005年批準了Abbott Molecular公司的4條檢測CNV的FISH探針應用于尿血患者膀胱癌的診斷和膀胱癌患者的監測，敏感性68.6％，特異性77.7％。Ayal等的研究發現，在非典型腦膜瘤中常見11種整臂或整條染色體的拷貝數降低(del)，患者樣本中這11種CNV的總數與患者的臨床分期成正相關的趨勢(Kadota K et al.,Am J Surg Pathol.2014；38(4):448-660)。Ni等對CTC細胞的全基因組CNV研究發現，來自同一患者的所有循環腫瘤細胞(CirculatingTumor Cell,CTC)具有類似的CNV模式(與癌癥亞型無關)，而小細胞肺癌與腺癌CTC樣本的CNV模式呈現明顯差異(Xiaohui Ni et al.,PNAS.2013；110(52):21083-21088)。Bowcock等通過基因芯片技術對18個肺癌患者和47個對照者的CNV進行檢測，并篩選了三個肺癌樣本中常見的CNV區段3p26-p11.1(缺失)、3q26.2-29(增加)和6q25.3-24.3(缺失)作為腫瘤標志物，并用這些腫瘤標志物對24個支氣管肺發育不良的對照者和12個支氣管上皮化生(隨訪時均已確診為腫瘤)的患者進行診斷。結果表明這些CNV標志物將所有對照者和3個隨訪確診為腫瘤的支氣管上皮化生患者診斷為低風險患者，對于該人群腫瘤預測的精確度為92％，陰性預測值89％(Bowcock AM et al.,Thorax.2014；69(5):495-496)。

目前，檢測CNV的方法主要有，熒光原位雜交(Fluorescence In SituHybridization,FISH)技術、比較基因組雜交(Comparative Genomic Hybridization,CGH)技術、微陣列比較基因組雜交(Array Comparative Genomic Hybridization,array-CGH)技術、單核苷酸多態性微陣列(Single Nucleotide Polymorphism-based Array,SNParray)技術和下一代測序(Next Generation Sequencing,NGS)技術。FISH技術的原理主要是通過標記的核酸探針與細胞染色體的特異性結合，再用帶熒光基團的特異親和素與核酸探針結合，最后通過熒光分布來觀察染色體的情況。CGH技術的原理主要是用不同顏色的熒光染料分布標記待測DNA和對照DNA，兩種DNA等量混合后與染色體雜交，在通過相應的軟件分析熒光顯微鏡所成圖像，從而檢測染色體是否存在異常。Array-CGH技術的原理與CGH技術類似，只是等量混合后的兩種DNA不是與染色體雜交，而是與帶有基因組片段克隆載體的微陣列雜交，這使其分辨率比CGH技術高。SNP array技術的原理是用帶有SNP探針的微陣列與片段化的單鏈基因組DNA雜交，通過捕獲基因組DNA的SNP位點，從而分析得到基因組的SNP情況。