[發明專利]一種差異性甲基化區域篩選方法及其裝置

有效

• 申請號: 202111340427.2
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114171115B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 黃毅;趙薔;李俊;劉青峰;朱彬彬;易鑫;楊玲
• 申請（專利權）人: 深圳吉因加醫學檢驗實驗室;蘇州吉因加醫學檢驗有限公司
• 主分類號: G16B20/00
• 分類號: G16B20/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 周建軍;彭家恩

一種差異性甲基化區域篩選方法及其裝置，篩選方法包括：CpG簇的提取步驟；CpG簇的篩選步驟；腫瘤組織特異的差異性甲基化區域篩選步驟；腫瘤cfDNA特異的差異性甲基化區域篩選步驟，以健康樣本的cfDNA測序數據和患病樣本的cfDNA測序數據作為背景數據集，對高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域進行過濾，獲得過濾后的高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域。本發明基于CpG位點距離與甲基化信號連鎖性的高度相關性，動態地將基因組劃分為具有連鎖關系的CpG簇，結合數據庫中的腫瘤群體數據和健康個體數據，篩選獲得腫瘤cfDNA中特異的差異性甲基化區域，有效提高甲基化標記物篩選的靈敏性與特異性。

技術領域

本發明涉及生物醫學領域，具體涉及一種差異性甲基化區域篩選方法及其裝置。

背景技術

循環腫瘤DNA(circulating tumor DNA；ctDNA)是一種攜帶了腫瘤特異性遺傳和表觀遺傳變異的生物標志物，由于無創以及低成本的優勢，ctDNA標志物正在廣泛應用于腫瘤診斷和預后預測，其中包括甲基化、拷貝數變異、體細胞突變、單核苷酸變異等。對比于其它ctDNA生物標志物，DNA甲基化作為腫瘤標志物的優勢在于ctDNA的甲基化模式與它們來源的細胞或組織一致，同時在腫瘤基因組中，DNA甲基化具有高度的一致性，因此檢測患者血漿中腫瘤特異性DNA的甲基化是一種可行的血液檢測方法。

對于早期腫瘤來說，由于ctDNA含量很低，信號微弱，因此，在腫瘤早篩領域中，提高篩查結果的靈敏性是評價模型性能的重要指標，傳統采用靶向WGBS策略與甲基化芯片平臺的早篩技術所使用的甲基化標記物(即差異性甲基化區域)數量較少，只能捕獲部分基因組區間的信息，并且其只關注了單個CpG位點的差異化特征，未考慮到CpG之間所具有的連鎖效應，因此傳統的甲基化標志物篩選方法影響了早篩模型應用時的靈敏度(亦稱敏感性)。

發明內容

根據第一方面，在一實施例中，提供一種差異性甲基化區域篩選方法，包括：

CpG簇的提取步驟，包括從參考基因組中提取CpG簇；

CpG簇的篩選步驟，包括根據提取的CpG簇，對比對到參考基因組的腫瘤組織樣本測序數據、相應的對照樣本測序數據、健康樣本的cfDNA測序數據、患病樣本的cfDNA測序數據進行過濾；

腫瘤組織中特異的差異性甲基化區域篩選步驟，包括以過濾后的CpG簇為單位，在所述腫瘤組織樣本測序數據與相應的對照樣本測序數據中進行差異性甲基化分析，獲得高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域；

腫瘤患者cfDNA中特異的差異性甲基化區域篩選步驟，包括以所述健康樣本的cfDNA測序數據和所述患病樣本的cfDNA測序數據作為背景數據集，對高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域進行過濾，獲得過濾后的高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域。

根據第二方面，在一實施例中，提供一種差異性甲基化區域篩選裝置，包括：

CpG簇的提取模塊，用于從參考基因組中提取CpG簇；

CpG簇的篩選模塊，用于根據提取的CpG簇，對比對到參考基因組的腫瘤組織樣本測序數據、相應的對照樣本測序數據、健康樣本的cfDNA測序數據、患病樣本的cfDNA測序數據進行過濾；

腫瘤組織中特異的差異性甲基化區域篩選模塊，用于以過濾后的CpG簇為單位，在腫瘤組織樣本測序數據與相應的對照樣本測序數據中進行差異性甲基化分析，獲得高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域；

腫瘤患者cfDNA中特異的差異性甲基化區域篩選模塊，用于以健康樣本的cfDNA測序數據和患病樣本的cfDNA測序數據作為背景數據集，對高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域進行過濾，獲得過濾后的高差異性甲基化區域、低差異性甲基化區域。