[發明專利]一種mNGS病原體數據分析方法

有效

• 申請號: 202110362053.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113066533B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 李川;馬麗娟;侯倩倩;舒小婷;魏少華
• 申請（專利權）人: 歐蒙醫學診斷（中國）有限公司
• 主分類號: G16B20/30
• 分類號: G16B20/30;G16H50/70
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 孟凡宏

1.一種宏基因組二代測序(mNGS)數據分析的方法：

1)樣本核酸提取、建庫測序：對待檢測病原體感染的樣本進行核酸提取，建庫測序，得到宏基因組測序數據；

2)數據處理：對測序數據按索引序列的不同進行拆分，過濾低質量的數據，數據去重，得到Unique數據集合，即Unique?Reads數，去除人源序列；

剩余的測序片段對微生物數據庫使用基于K-mer算法進行序列的物種分類，分到微生物的總和為Micro數據集合，即Micro?Reads數，每個具體微生物物種的集合為SpeciesReads數；

3)NTC過濾：計算RPM(Micro)，和/或對樣本中的每個物種RPM(Micro)與同一批NTC中的每個物種RPM(Micro)進行比較，計算RPM(Micro)_比例；其中RPM(Micro)、RPM(Micro)_比例具體計算方法如下：

其中，PRM(Micro)為每百萬Reads數的測序數據量中每種微生物的Reads數，NTC為陰性對照，即水；分母不能為0，當RPM(Micro)_NTC為0時，則按1計算；

其中，將RPM(Micro)_比例設置相應的陽性判斷值為：RPM(Micro)_比例≥m，其中m為5-50的自然數；對于難檢測到、臨床有重要意義的特殊微生物：Species?Reads數≥1，即為陽性；

其中，所述特殊微生物為結核桿菌或布魯氏菌；

4)顯著性分析：尋找并驗證為陰性的臨床樣本作為背景庫；統計背景庫中每個物種RPM(Micro)的檢出分布，包括最大值、最小值、中位數、平均數和/或標準差；將步驟3)中判斷為陽性的微生物的RPM(Micro)與背景庫中該微生物的RPM(Micro)進行顯著性分析，若顯著高于背景庫，則報出該微生物分析結果為陽性；

其中，所述顯著高于背景庫是指，將背景庫檢出的微生物RPM(Micro)值進行統計分析，確定各個微生物的閾值；樣本中檢出微生物的RPM(Micro)_樣本值和背景庫的數值進行顯著性分析；若該微生物P≤0.01，則該微生物不是“背景”微生物；

5)置信度分析：對于顯著高于背景庫的微生物進行置信度分析，若為高置信度，則報出該微生物分析結果為陽性；

其中，所述置信度分析指標包括Species?Reads數、屬內豐度、種豐度、覆蓋度、離散度；如微生物指標的參數符合置信度要求，則該微生物置信度為高置信度，否則為低置信度。

2.如權利要求1所述的方法，步驟1)中所述測序通過測序儀進行，所述測序儀選自Illumina、Life測序儀，優選Nextseq500；所述測序方式為SE50、SE75、SE100、SE150、SE200、PE50、PE100、PE150或PE200，優選SE75。

3.如權利要求1所述的方法，所述步驟1)測序總數據量≥15M。

4.如權利要求1所述的方法，所述步驟4)中陰性的臨床樣本選自以下的一個或多個：血液、淋巴液、間隙液、腦脊液、肺泡灌洗液、支氣管灌洗液、痰液、胸腹水、尿液、唾液、糞便、實驗室環境樣本或采樣環境樣本。

5.如權利要求4所述的方法，其中，每種類型的陰性臨床樣本不少于50例，優選不少100例。