[發明專利]CNV檢測裝置

有效

• 申請號: 201811623637.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109979529B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王云峰;杜洋;玄兆伶;李大為;梁峻彬;陳重建
• 申請（專利權）人: 北京安諾優達醫學檢驗實驗室有限公司;安諾優達基因科技（北京）有限公司
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20;G16B30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種拷貝數變異檢測裝置，其包括：測序數據獲取模塊；分窗口片段化模塊；基于reads數檢測CNV的模塊；基于unique reads數檢測CNV的模塊；以及模型結果匯總模塊。

技術領域

本發明涉及一種無創CNV檢測裝置，以及利用該無創CNV檢測裝置無創檢測CNV的方法。

背景技術

基因拷貝數變異(Copy number variations,以下簡稱為CNV)是一類在臨床上非常重要的結構變異，多數微缺失或微重復具有多態性，但也有部分缺失重復具有致病或致死性。因此在胎兒出生前識別具有致病致死性的CNV，并進行早期干預，可以降低新生兒缺陷。

現階段無創產前基因檢測(以下簡稱為NIPT篩查)基于新一代測序平臺(NGS平臺)對母體外周血進行測序分析，通過分析手段過濾系統噪音并增加胎兒信號，從而實現對染色體非整倍性進行檢測。無創CNV則是基于NIPT將染色體窗口化，并對每一個窗口獨立進行信號放大和顯著性校驗。

由于測序數據中大部分信號來自母親，因此當存在母源CNV或胎盤嵌合時，胎兒信號容易被掩蓋。另一方面，當實驗體系不穩定時，GC偏移或系統噪音的干擾容易導致結果判斷失準，出現假陽性或假陰性結果。胎兒濃度同樣是影響結果判斷的重要變量，濃度越高，結果置信度越高。

發明內容

鑒于上述現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種對CNV的檢測靈敏度更高的檢測裝置及檢測方法。

具體來說，本發明的目的是通過以下技術方案予以實現。

1.一種拷貝數變異檢測裝置，其包括：

測序數據獲取模塊，該模塊基于獲取的母體外周血游離DNA進行測序以獲得待測樣本的染色體測序數據以及來自背景庫樣本的染色體測序數據；

分窗口片段化模塊，該模塊用于將所述測序數據比對到參考基因組序列，并將所述測序數據切割為等長的窗口，并使每兩個相鄰窗口之間存在交集，統計每個窗口的包括read、unique read(UR)、Mapability、genomic GC和/或unique reads GC的窗口參數；

基于reads數檢測CNV的模塊，該模塊基于所述每個窗口計算Z值，計算CNV概率，以及用CNV概率估測胎兒濃度，從而判斷待測樣本是否被懷疑為陽性CNV，并排除母源性CNV的干擾；

基于unique reads數檢測CNV的模塊，根據檢測分辨率規定滑動步長m，該模塊基于相鄰m個窗口計算平均reads(Mr)和平均GC(Mgc)，并構建窗口特異性線性回歸模型，從而判斷待測樣本是否被懷疑為CNV；

模型結果匯總模塊，該模塊基于上述兩個檢測CNV的模塊的輸出結果進行比較分析輸出最終結果。

2.根據項1所述的檢測裝置，其中，所述基于reads數檢測CNV的模塊包括如下子模塊：

數據預處理和標準化模塊，該模塊用于對所述reads進行GC校正以消除文庫間差異；以及在進行GC校正后進行均一化校正從而使得所有所述待測樣本和背景庫樣本之間具有可比性；

Z檢驗放大信號模塊，該模塊利用背景庫樣本計算每個窗口的均值和方差，并通過Z檢驗計算每個窗口的Z值；

染色體切片模塊，該模塊利用連續性的窗口Z值對染色體進行切片處理，將狀態相似的連續性窗口合并為一個待測區間，并判斷該區間的包括dup、del、normal的屬性；

計算Z值置信區間的模塊，該模塊針對所述染色體切片模塊合并的每個待測區間，計算背景庫樣本相同區間內存在的連續窗口的Z值的中值，根據中值分布的均值和方差計算設定置信區間范圍，并判斷所述待測區間是否落入所述置信區間，將沒有落入該置信區間的區間判斷為潛在CNV區間；