[發(fā)明專(zhuān)利]從離體血清中分析HBV DNA整合事件的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110224666.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113096735B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃愛(ài)龍;陳娟;龍泉鑫;鄧海君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶醫(yī)科大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G16B30/10
• 分類(lèi)號(hào): G16B30/10;G16B20/30
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 黎昌莉

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從離體血清樣本中分析HBV?DNA整合事件的系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊、高質(zhì)量序列拼接模塊、序列比對(duì)模塊、整合事件鑒定模塊和整合事件注釋分析模塊；所述整合事件鑒定模塊用于根據(jù)所述初步比對(duì)結(jié)果，進(jìn)行HBV?DNA整合事件的分析；本發(fā)明提供的從離體血清樣本中分析HBV?DNA整合事件的系統(tǒng)及方法有效獲取整合事件信息，能較高效的回答標(biāo)本中HBV?DNA整合情況，具有更好的實(shí)用性，更利于實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從離體血清中分析HBV?DNA整合事件的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

病毒性肝炎一直是困擾全球的重要公共衛(wèi)生問(wèn)題。世界衛(wèi)生組織2016年提出全球病毒性肝炎戰(zhàn)略：發(fā)病率減少死亡率降低65％，這一戰(zhàn)略對(duì)中國(guó)意義尤其重大。我國(guó)是乙肝大國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)HBV感染人數(shù)8600萬(wàn)，需要治療人數(shù)3200萬(wàn)另外，病毒性肝炎還可以導(dǎo)致肝硬化、肝衰竭和肝癌等終末期肝病的發(fā)生，因此國(guó)內(nèi)的乙肝防控形勢(shì)仍然十分嚴(yán)峻。

對(duì)于乙型肝炎的治療，目前有核苷酸類(lèi)似物和干擾素兩大類(lèi)藥物，而核苷酸類(lèi)似物治療為目前乙肝一線治療的主要手段。核苷酸類(lèi)似物治療通常需要長(zhǎng)期服藥，達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后才能夠停止用藥，2017年EASL乙肝防治指南中，關(guān)于核苷類(lèi)似物治療的停藥標(biāo)準(zhǔn)，總體上基于兩個(gè)方面，第一是慢乙肝病人外周血乙肝表面抗原HBsAg清除，第二是獲得持續(xù)性治療應(yīng)答。以外周血表面抗原清除為基礎(chǔ)停藥標(biāo)準(zhǔn)可能存在不足之處慢乙肝病人血清中HBsAg存在雙重來(lái)源，一是來(lái)源于HBV?cccDNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的S?mRNA，二是來(lái)源于整合至宿主基因組HBV?DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生S?mRNA。對(duì)外周血或者肝組織進(jìn)行HBV?DNA整合檢測(cè)，進(jìn)而分辨外周血表面抗原來(lái)源對(duì)于優(yōu)化慢乙肝治療的停藥標(biāo)準(zhǔn)是有非常重要的臨床意義的。目前對(duì)HBVDNA進(jìn)行檢測(cè)可以通過(guò)全基因組測(cè)序以及HBV?DNA捕獲測(cè)序的方式來(lái)完成，前者所需費(fèi)用較高，不太適合臨床大規(guī)模應(yīng)用，而HBV?DNA捕獲測(cè)序能有效獲取整合位點(diǎn)信息，能較高效的回答標(biāo)本中HBV?DNA整合情況，具有更好的實(shí)用性。如何對(duì)HBV?DNA捕獲測(cè)序結(jié)果進(jìn)行有效的生物信息學(xué)處理還缺乏系統(tǒng)方法，我們建立了一種能準(zhǔn)確靈敏的處理HBV?DNA捕獲測(cè)序數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明目的之一是基于上述問(wèn)題，建立一種從血清HBV?DNA整合事件分析鑒定系統(tǒng)，采用該分析鑒定系統(tǒng)分析血清cfDNA中HBV的整合事件，以區(qū)分血清cfDNA中的HBsAg是否來(lái)源于整合事件。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

從離體的血清樣本中分析HBV?DNA整合事件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)獲取模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；所述數(shù)據(jù)獲取模塊基于捕獲測(cè)序技術(shù)獲得血清樣本高通量測(cè)序序列數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)分析模塊包括數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊、高質(zhì)量序列拼接模塊、序列比對(duì)模塊、整合事件鑒定模塊和整合事件注釋分析模塊；

所述數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊用于過(guò)濾高通量測(cè)序得到的序列數(shù)據(jù)中的低質(zhì)量序列；采用Trimmomatic軟件，切除序列頭尾堿基質(zhì)量值小于15的堿基，丟棄平均堿基質(zhì)量值小于13的序列，丟棄序列長(zhǎng)度小于30bp的序列；

所述高質(zhì)量序列拼接模塊用于將所述數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊過(guò)濾后的高質(zhì)量序列進(jìn)行去冗余，合并完全相同的序列，將去冗余后的序列根據(jù)序列之間的overlap(共有重疊序列區(qū)段)拼接成一致性序列片段；

所述序列比對(duì)模塊用于利用bwa?mem將所述高質(zhì)量序列拼接模塊拼接成的一致性序列與人和HBV基因組序列進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)至人基因組序列和HBV基因組序列，得到初步比對(duì)結(jié)果；

所述整合事件鑒定模塊用于分析樣本中包含的HBV?DNA整合到人基因組DNA上的整合事件；提取比對(duì)結(jié)果中，包含斷點(diǎn)clip(即同一條序列比對(duì)時(shí)分成了兩段，這兩段分別比對(duì)上不同的參考序列)的比對(duì)結(jié)果，并且將clip的兩段其中一段比對(duì)到人基因組，另一段比對(duì)上HBV基因組；