[發(fā)明專利]檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域CNV的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010319303.5
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN111508559B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹善柏;陳利斌;郭璟;樓峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京橡鑫生物科技有限公司;天津橡鑫生物科技有限公司;北京橡鑫醫(yī)學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): G16B20/20
• 分類號(hào): G16B20/20;G16B50/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 路秀麗

本發(fā)明提供了一種檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域CNV的方法及裝置。該方法包括分別獲取多個(gè)對(duì)照樣本和待測(cè)樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)，記為對(duì)照數(shù)據(jù)和待測(cè)數(shù)據(jù)；從對(duì)照數(shù)據(jù)中篩選出測(cè)序深度的大小關(guān)系全部保持一致的兩個(gè)外顯子，記作參照成對(duì)外顯子，兩者測(cè)序深度的大小關(guān)系記作參照關(guān)系，所有參照成對(duì)外顯子的參照關(guān)系構(gòu)成了參照關(guān)系譜；按照參照關(guān)系譜，檢測(cè)待測(cè)數(shù)據(jù)中參照成對(duì)外顯子的測(cè)序深度的大小關(guān)系，記為待測(cè)關(guān)系；檢測(cè)待測(cè)關(guān)系與參照關(guān)系不一致的次數(shù)是否存在顯著多次，若存在顯著多次，則判定待測(cè)樣本的目標(biāo)區(qū)域發(fā)生CNV，反之，不發(fā)生。該方法避免了現(xiàn)有方法中對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理而導(dǎo)致數(shù)據(jù)敏感性降低以及檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因測(cè)序數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，具體而言，涉及一種檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域CNV的方法及裝置。

背景技術(shù)

CNV(Copy number variation，拷貝數(shù)變異)根據(jù)大小可分為兩個(gè)層次：顯微水平(microscopic)和亞顯微水平(submicroscopic)。顯微水平的基因組結(jié)構(gòu)變異主要是指顯微鏡下可見的染色體畸變，包括整倍體或非整倍體、缺失、插入、倒位、易位、脆性位點(diǎn)等結(jié)構(gòu)變異。亞微水平的基因組結(jié)構(gòu)變異是指DNA片段長度在1Kb-3Mb的基因組結(jié)構(gòu)變異，包括缺失、插入、重復(fù)等，這些統(tǒng)稱為CNV。

目前檢測(cè)CNV的主要方法包括低通量分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和高通量二代測(cè)序技術(shù)(NGS)。低通量分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)包括染色體顯帶技術(shù)、熒光原位雜交技術(shù)(FISH)和微滴式數(shù)字PCR(ddPCR)。這些技術(shù)的主要缺陷包括：分辨率低、操作復(fù)雜、檢測(cè)通量低且受人為因素影響較大。相比之下，二代測(cè)序技術(shù)在腫瘤組織樣本CNV檢測(cè)上具有較高的敏感性，但分析過程復(fù)雜，嚴(yán)重依賴于算法設(shè)計(jì)，目前存在的算法包括：CNVkit，Control-FreeC和contra。

CNVkit：輸出的結(jié)果沒有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)模型檢驗(yàn)，沒有明確的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)于長度較大的基因，會(huì)出現(xiàn)將一個(gè)基因分成多個(gè)片段，且容易產(chǎn)生不同的CNV狀態(tài)和拷貝數(shù)目不一致情況。另外該算法沒有一個(gè)明確的閾值對(duì)是否發(fā)生CNV進(jìn)行定性。

Control-FreeC：該算法適用于全基因組測(cè)序和全外顯子測(cè)序，對(duì)于目前區(qū)域測(cè)序數(shù)據(jù)檢測(cè)效果不理想。尤其對(duì)于外顯子級(jí)別的檢測(cè)敏感性較低。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)中尚無對(duì)區(qū)域測(cè)序數(shù)據(jù)中的CNV進(jìn)行有效分析的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域CNV的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中難以對(duì)來源于目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)中的CNV進(jìn)行有效檢測(cè)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域CNV的方法，該方法包括：獲取多個(gè)對(duì)照樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)記為對(duì)照數(shù)據(jù)，同時(shí)獲取待測(cè)樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)，記為待測(cè)數(shù)據(jù)；從多個(gè)對(duì)照樣本的對(duì)照數(shù)據(jù)中篩選出測(cè)序深度的大小關(guān)系全部保持一致的兩個(gè)外顯子，記作參照成對(duì)外顯子，參照成對(duì)外顯子的測(cè)序深度的大小關(guān)系記作參照關(guān)系，所有參照成對(duì)外顯子及參照成對(duì)外顯子的參照關(guān)系構(gòu)成了參照關(guān)系譜；按照參照關(guān)系譜，檢測(cè)待測(cè)數(shù)據(jù)中參照成對(duì)外顯子的測(cè)序深度的大小關(guān)系，記為待測(cè)關(guān)系；檢測(cè)待測(cè)關(guān)系與參照關(guān)系不一致的次數(shù)是否存在顯著多次，若存在顯著多次，則判定待測(cè)樣本的目標(biāo)區(qū)域發(fā)生CNV，反之，不發(fā)生。

進(jìn)一步地，獲取多個(gè)對(duì)照樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)記為對(duì)照數(shù)據(jù)，同時(shí)獲取待測(cè)樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)，記為待測(cè)數(shù)據(jù)包括：獲取多個(gè)對(duì)照樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)，并將測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組序列進(jìn)行比對(duì)，得到唯一比對(duì)序列，記為對(duì)照數(shù)據(jù)；獲取待測(cè)樣本的目標(biāo)區(qū)域的測(cè)序數(shù)據(jù)，并將測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組序列進(jìn)行比對(duì)，得到唯一比對(duì)序列，記為待測(cè)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，在獲得對(duì)照數(shù)據(jù)之后，以及從多個(gè)對(duì)照樣本的對(duì)照數(shù)據(jù)中篩選出測(cè)序深度的大小關(guān)系全部保持一致的兩個(gè)外顯子之前，方法還包括：利用對(duì)照數(shù)據(jù)計(jì)算各外顯子的測(cè)序深度，測(cè)序深度為覆蓋外顯子的堿基數(shù)與外顯子長度的比值。