[發(fā)明專利]基于血漿cfDNA片段分布特征預(yù)測宮頸癌新輔助化療效果或復(fù)發(fā)高危分類的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211616264.0
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN116219012A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鵬;馬丁;金鑫;張海強(qiáng);趙夢雯;丁文成;彭婷
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院
• 主分類號(hào): C12Q1/6886
• 分類號(hào): C12Q1/6886;G16B20/30;G16B20/20;G16B30/10;G16B40/00;G16H50/20;G16H50/30
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馮超

1.一種基于血漿cfDNA片段分布特征預(yù)測宮頸癌新輔助化療效果或復(fù)發(fā)高危分類的系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括血漿cfDNA的濃度、純度檢測模塊、測序模塊、過濾模塊、分析模塊和分類模塊；其中，

(1)血漿cfDNA的濃度、純度檢測模塊：用于分析血漿的cfDNA濃度及純度，提取血漿的cfDNA后獲得cfDNA濃度數(shù)據(jù)，通過Fragment?Analyzer檢測血漿中cfDNA的純度；

(2)測序模塊：用于檢查者外周血血漿游離DNA進(jìn)行高通量測序，獲得各檢查者外顯子組區(qū)域的位置信息；

(3)過濾模塊：用于過濾cfDNA，保留雙端測序數(shù)據(jù)中兩端皆比對上參考基因組且位于相同染色體上的序列；保留比對質(zhì)量值大于等于30；保留雙端測序數(shù)據(jù)中測序一端比對上正鏈且另一端比對上負(fù)鏈的配對序列；去除PCR重復(fù)或光學(xué)重復(fù)；去除次要比對；去除超過600bp的cfDNA片段；去除與參考基因組差異超過5個(gè)堿基的cfDNA；去除包含插入和缺失的cfDNA；

(4)分析模塊：用于獲取cfDNA特征結(jié)果，利用人基因組參考序列GRCh38.p14進(jìn)行序列比對，獲取所有cfDNA的5’末端4個(gè)堿基序列，統(tǒng)計(jì)256種cfDNA的5’末端基序頻率值，計(jì)算得出基序多樣性打分MDS；

(5)分類模塊：用于預(yù)測患者新輔助化療效果或者復(fù)發(fā)高危分類，分析治療前的MDS高低，預(yù)測患者化療效果；或者，治療前MDS高低，進(jìn)行復(fù)發(fā)高危分類。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于血漿cfDNA片段分布特征預(yù)測宮頸癌新輔助化療效果或復(fù)發(fā)高危分類的系統(tǒng)，其特征在于：所述血漿cfDNA的濃度、純度檢測模塊中，血漿中cfDNA質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：

血漿中cfDNA在166bp處呈現(xiàn)明顯起峰，顯示無明顯核基因組污染。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于血漿cfDNA片段分布特征預(yù)測宮頸癌新輔助化療效果或復(fù)發(fā)高危分類的系統(tǒng)，其特征在于：所述分析模塊中，計(jì)算MDS的公式為：

其中，MDS為基序多樣性打分，Pi為每種的cfDNA5’末端基序頻率值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于血漿cfDNA片段分布特征預(yù)測宮頸癌新輔助化療效果或復(fù)發(fā)高危分類的系統(tǒng)，其特征在于：所述分類模塊中，

a.基于治療前的MDS高低預(yù)測患者新輔助化療效果：

若治療前MDS大于0.9290時(shí)，則認(rèn)為患者化療效果好，反之，則認(rèn)為患者化療效果差。

b.基于治療前的MDS高低進(jìn)行復(fù)發(fā)高危分類：

若治療前MDS大于0.9295時(shí)，則認(rèn)為患者屬于復(fù)發(fā)高危人群，反之，則認(rèn)為患者不屬于復(fù)發(fā)高危人群。

5.利用權(quán)利要求1所述的預(yù)測宮頸癌新輔助化療效果或復(fù)發(fā)高危分類的系統(tǒng)進(jìn)行分析檢測的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)樣本收集和儲(chǔ)備：收集待檢測者化療前后的全血樣本，進(jìn)行血漿分離，然后提取血漿游離DNA，即為血漿cfDNA；

2)樣品質(zhì)檢與建庫測序：

(1)樣本質(zhì)檢：通過Fragment?Analyzer檢測血漿cfDNA的純度和質(zhì)量；

(2)建庫：采用標(biāo)準(zhǔn)的Illumina建庫流程進(jìn)行文庫構(gòu)建；

(3)測序：使用Agilent-V6液相芯片捕獲系統(tǒng)對血漿游離DNA外顯子區(qū)域進(jìn)行富集，利用Illumina?NovaSeq6000測序平臺(tái)進(jìn)行血漿游離DNA全外顯子組測序；

3)血漿游離DNA生物學(xué)特性分析：

(1)利用人基因組參考序列GRCh38.p14，利用BWA軟件對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行序列mapping；采用samtools對血漿游離DNA全外顯子組測序分析；

(2)cfDNA特征值計(jì)算：獲取所有血漿cfDNA的5’末端4個(gè)堿基序列，統(tǒng)計(jì)256種cfDNA的5’末端基序頻率值，利用公式計(jì)算出MDS；

4)新輔助化療效果預(yù)測或復(fù)發(fā)高危分類中的應(yīng)用分析：

a.基于治療前的MDS高低預(yù)測患者新輔助化療效果：

若治療前的MDS大于0.9290時(shí)，則認(rèn)為患者化療效果好，反之，則認(rèn)為患者化療效果差；

b.基于治療前的MDS高低進(jìn)行復(fù)發(fā)高危分類：

若治療前的MDS大于0.9295時(shí)，則認(rèn)為患者屬于復(fù)發(fā)高危人群，反之，則認(rèn)為患者不屬于復(fù)發(fā)高危人群。