[發明專利]基于液體活檢的ctDNA突變程度分析方法和裝置、ctDNA性能分析裝置

有效

• 申請號: 202110650420.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113257350B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 李慶原;謝泓禹;劉異倩;劉小莉;洪媛媛;王小慶;韓天澄;楊順莉;于佳寧;陳維之;何驥;杜波
• 申請（專利權）人: 臻和（北京）生物科技有限公司;臻和精準醫學檢驗實驗室無錫有限公司;無錫臻和生物科技股份有限公司
• 主分類號: G16B20/50
• 分類號: G16B20/50;G16B50/30;G16B40/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳紅橋

1.一種基于液體活檢的ctDNA突變分析裝置，其特征在于，包括：

捕獲測序模塊，用于根據預先創建的基因突變panel對待檢測血漿樣本進行捕獲測序得到FASTQ文件，所述待檢測血漿樣本中的cfDNA攜帶有預先接入的分子標簽；

分子標簽提取模塊，用于分別提取所述FASTQ文件中配對reads中的分子標簽并存儲為uBAM文件；

文件形成模塊，用于將所述FASTQ文件的基因序列與參考基因組進行比對并去重得到BAM文件，并將其與所述uBAM文件合并得到含有分子標簽的BAM文件；

識別模塊，用于根據分子標簽對BAM文件中的reads進行聚集并去重，及在所述基因突變panel區域使用pileup方法得到樣本原始突變集合；

參數統計模塊，用于對所述樣本原始突變集合中的基因突變參數進行統計，所述基因突變參數包括：基因突變等級、各等級基因突變數量及突變頻率；及用于根據預先構建的過濾規則對所述樣本原始突變集合進行過濾，并對各樣本的基因突變參數進行統計；

突變評估模塊，用于針對所述樣本的基因突變參數使用預先構建的突變分析模型對所述待檢測血漿樣本的突變程度進行評估；

所述ctDNA突變分析裝置中還包括分別與所述識別模塊和參數統計模塊連接的過濾模塊，用于對得到樣本原始突變集合進行過濾，過濾的條件包括：

在外周血白細胞中超過給定頻率的胚系突變；

在特異于指定panel大量歷史樣本的數據庫中重復出現的黑名單位點，以及數據庫中人群頻率超過設定閾值的位點；

由大于給定數量的健康人血漿樣本的cfDNA在相同測序條件下構建背景噪音基線。

2.如權利要求1所述的ctDNA突變分析裝置，其特征在于，所述基因突變等級包括等級I、等級II、等級III及等級IV，其中，等級I中包括癌癥相關數據庫中的致癌基因，等級II中包括癌癥相關數據中等級I之外的抑癌基因或功能性判斷為有害的其他抑癌基因，等級III中包括等級I和等級II之外的外顯子區域基因，等級IV中包括等級I、等級II和等級III之外的基因；

所述基因突變參數包括：等級I的突變數量、等級I的突變最大突變頻率值、等級II的突變數量、等級II的突變最大突變頻率值、等級III的突變數量、等級III的突變最大突變頻率值、等級IV的突變數量及等級IV的突變最大突變頻率值。

3.如權利要求1或2所述的ctDNA突變分析裝置，其特征在于，在所述識別模塊中，包括：

基因family形成單元，用于基于所述分子標簽形成基因family，在所述基因family中：分子標簽之間的編輯距離小于第一預設值，且帶有相同分子標簽的reads之間的起始位置相差第二預設值；

過濾單元，用于根據規則對基因family進行過濾，所述規則包括：對于有對應雙鏈分子標簽的family，其內部包含的reads數量不小于第三預設值；對于沒有對應雙鏈分子標簽的family，其內部包含的reads數量不小于第四預設值。

4.一種基于液體活檢的ctDNA性能分析裝置，其特征在于，包括：

數據預處理模塊，用于對待測血漿樣本中待分析的多維性能參數進行預處理操作，所述多維性能參數中包括如權利要求1-3任意一項所述的基因突變參數；

特征選擇模塊，與所述數據預處理模塊連接，用于分別對待分析的多維性能參數進行特征篩選；

模型構建模塊，與所述特征選擇模塊連接，用于針對待分析的多維性能參數分別構建性能分析模型及構建多維組學集成模型，其中，構建的多個所述性能分析模型的輸出分別與所述多維組學集成模型的輸入連接，且構建的多個所述性能分析模型中包括如權利要求1-3任意一項所述的突變分析模型，用于對所述基因突變參數進行分析；

性能分析模塊，與所述模型構建模塊連接，用于將所述特征選擇模塊篩選的多維性能參數的特征分別輸入訓練后的相應的性能分析模型進行初步分析，所述多維組學集成模型針對所述性能分析模型的初步分析結果進一步分析得到針對多維性能參數的綜合分析結果，完成對待檢測血漿樣本ctDNA的性能分析。