[發(fā)明專利]一種判斷胎兒基因型的方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011409598.1
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112626187B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張靜波;徐冰;單光宇;伍啟熹;王建偉;劉倩;唐宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京優(yōu)迅醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室有限公司
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869;C12Q1/6888;G16B20/20;G16B20/50;G16B40/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 商秀玲

本發(fā)明涉及高通量測序技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種判斷胎兒基因型的方法及其裝置。本發(fā)明的判斷胎兒基因型的方法包括：利用已知父親、母親和胎兒基因型的樣本構(gòu)建訓(xùn)練集，通過訓(xùn)練確定|D?0.5FF|的變化閾值x，其中，D為母親血漿游離DNA的突變型等位基因頻率VAFp與白細(xì)胞基因組DNA的突變型等位基因頻率VAFw的差值的絕對值，F(xiàn)F為胎兒濃度；將待測胎兒的|D?0.5FF|與變化閾值x進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果以及待測胎兒父親和母親的基因型判斷待測胎兒基因型。該方法實(shí)現(xiàn)了對測序偏差進(jìn)行訓(xùn)練和校正，可適用于利用不同測序平臺獲取的母體血漿及白細(xì)胞DNA測序數(shù)據(jù)判定胎兒基因型，同時具有優(yōu)異的檢測性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高通量測序技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種判斷胎兒基因型的方法及其裝置。

背景技術(shù)

基因型是反映生物體遺傳構(gòu)成的遺傳信息，遺傳學(xué)中使用的基因型一般是指某一具體性狀的基因型。決定胎兒遺傳性狀的基因型來自父母的一對染色體上對應(yīng)的基因。

目前，胎兒基因型可通過產(chǎn)前篩查進(jìn)行判斷，傳統(tǒng)的產(chǎn)前篩查包括有創(chuàng)羊膜穿刺術(shù)或絨毛取樣，但是，這些侵入性手術(shù)可能增加流產(chǎn)、出血、手術(shù)感染的風(fēng)險。無創(chuàng)產(chǎn)前篩查(noninvasive prenatal screening,NIPS)方法的發(fā)展對胎兒基因型的早期判斷具有重要作用。對母體血漿中發(fā)現(xiàn)的胎兒游離DNA進(jìn)行檢測，為無創(chuàng)產(chǎn)前篩查提供了可能。

隨著二代測序技術(shù)的發(fā)展，可使用的測序平臺的數(shù)量逐漸增多。目前已有基于多種不同測序平臺，利用無創(chuàng)產(chǎn)前篩查方法判斷胎兒基因型的方法，但是，由于各個測序平臺之間在測序原理、文庫制備、堿基精確度、變異檢測能力、數(shù)據(jù)收集和分析方法等方面存在差異，采用不同測序平臺獲取的測序數(shù)據(jù)進(jìn)行胎兒基因型的判定方法無法通用。另一方面，任何測序技術(shù)都存在偏差，偏差常來源于實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)操作、測序平臺以及數(shù)據(jù)分析流程。現(xiàn)有的胎兒基因型判斷方法沒有考慮偏差的影響，因此常常會導(dǎo)致假陽性結(jié)果和假陰性結(jié)果的發(fā)生。而且，當(dāng)使用不同測序平臺時，由于測序偏差不同，也進(jìn)一步增加假陽性和假陰性，導(dǎo)致檢測性能的降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種判斷胎兒基因型的方法及其裝置，該方法和裝置可根據(jù)胎兒的父親和母親的基因型判斷胎兒基因型。

本發(fā)明提供的判斷胎兒基因型的方法和裝置是基于以下原理和構(gòu)思發(fā)現(xiàn)的：

首先，本發(fā)明使用標(biāo)準(zhǔn)命名法來描述每個變異的特定基因型。在每個變異中，用A表示野生型等位基因，a表示突變型等位基因。使用下標(biāo)的A、a表示胎兒的野生型及突變型等位基因。在復(fù)合雜合中，A表示一種變體，B表示另一種變體。同樣，B和b表示另一種的變體的野生型及突變型等位基因。例如，在母親胎兒混合的外周血中基因型為AA_Ab，表示母體基因型為野生型等位基因，胎兒基因型為一個從母親遺傳獲得的野生型等位基因和一個從父母遺傳獲得的突變型等位基因的復(fù)合雜合型。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在母體血漿等位基因背景下，可以根據(jù)胎兒突變型等位基因的豐度確定胎兒的基因型，具體遺傳模式如下，其中，突變型等位基因頻率為VAF(variant allele frequency)，母體外周血中母體突變型等位基因突變頻率為VAF_maternal，胎兒濃度(胎兒豐度)為FF(Fetal Fraction)，0.5FF為胎兒濃度的0.5倍：

1、對于父母攜帶同一種致病突變位點(diǎn)，母親基因型為Aa，父親基因型為Aa：

如果胎兒遺傳的等位基因均為A，母親胎兒混合外周血基因型為Aa_AA，則血漿中a突變型等位基因的百分比為VAF_maternal-0.5FF％；

如果胎兒遺傳的等位基因?yàn)锳，a，母親胎兒混合外周血基因型為Aa_Aa，則血漿中a突變型等位基因的百分比為50％；