[發明專利]基于血液循環腫瘤DNA的單核苷酸變異檢測方法、裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 201910255969.6
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110010197B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 倪帥;李淼;陳龍昀;張艷鵬;但旭;陳超
• 申請（專利權）人: 深圳裕策生物科技有限公司
• 主分類號: G16B20/50
• 分類號: G16B20/50
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 孫銀行;彭家恩

1.一種基于血液循環腫瘤DNA的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取測試樣本的血液循環腫瘤DNA各位點的突變數據，所述突變數據包括位點突變頻率；其中，所述測試樣本的位點突變頻率是根據所述測試樣本的測序深度進行校正得到的校正位點突變頻率，所述校正位點突變頻率通過如下公式得到：

，

其中，θ_adj為在當前位點的校正位點突變頻率，θ_j為在當前位點實際觀測的位點突變頻率，τ是以α和β為形狀參數的Beta分布的累計概率分布函數，D_j為所述測試樣本在當前位點的實際測序深度，D_limit為設定的最低校正測序深度；

獲取訓練樣本的每個位點背景突變頻率的置信范圍，該置信范圍是通過對每一例訓練樣本中的所有三堿基突變頻率和位點突變頻率進行學習建模，并使用原地更新的列表對模型進行訓練而得到；

對所述測試樣本的各位點的位點突變頻率和模型中每個位點的背景突變頻率的置信范圍進行比較，輸出測試樣本的位點突變頻率未在所述置信范圍內的單核苷酸變異作為檢測結果。

2.根據權利要求1所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述測試樣本是腫瘤患者血液樣本，所述訓練樣本是正常人血液樣本。

3.根據權利要求1所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述背景突變頻率的置信范圍由以下方法確定：

獲取一組訓練樣本的ACGT格式文件，該ACGT格式文件包含目標區域中每個位點的位置、測序深度和突變到任意其它三種非參考堿基的突變頻率；

統計所有訓練樣本中每種三堿基突變的平均突變頻率，并將其作為每種三堿基突變的先驗突變頻率；

從所有訓練樣本中提取每一位點的突變頻率平均值；在每一個位點上，將所述突變頻率平均值與所述先驗突變頻率進行加權，得到該突變位點的加權突變頻率，作為位點后驗突變頻率，該位點后驗突變頻率符合貝塔分布；

求出所有訓練樣本在所述目標區域中各個位點的測序深度平均值；

將所述位點后驗突變頻率和所述位點的測序深度平均值在給定的顯著性水平下得出位點后驗突變頻率在貝塔分布中的置信范圍，作為所述背景突變頻率的置信范圍。

4.根據權利要求3所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述給定的顯著性水平是0.001。

5.根據權利要求3所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述三堿基突變的先驗突變頻率由以下方法確定：

獲取每個訓練樣本中的背景突變和SNP突變，其中雜合子和純合子SNP的突變頻率分別在0.5和1處聚集并呈高斯分布，而背景突變的突變頻率在0.001-0.1處聚集并呈伽馬分布；

通過對所述背景突變和SNP突變的突變頻率形成的混合分布進行擬合，找出混合分布的概率密度分布中背景突變與雜合子SNP突變之間概率密度分布的最低點所對應的突變頻率，將該突變頻率作為背景突變頻率的閾值，將突變頻率小于該閾值的突變作為真實背景突變；

在所述真實背景突變中對每個訓練樣本的相同的三堿基突變進行歸類后求三堿基平均背景突變頻率，然后將所有訓練樣本中相同的三堿基平均背景突變頻率的平均值作為所述三堿基突變的先驗突變頻率。

6.根據權利要求1所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述測試樣本的位點突變頻率低于所述背景突變頻率的置信范圍下限的位點進行二次篩選。

7.根據權利要求6所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述二次篩選包括：

篩選所述測試樣本的位點突變頻率低于該位點背景突變頻率的置信范圍下限且高于全局突變頻率閾值的單核苷酸變異。

8.根據權利要求7所述的單核苷酸變異檢測方法，其特征在于，所述全局突變頻率閾值是0.005。