早期癌症的分析方法和设备技术

本发明专利技术提供一种早期诊断主体癌症的设备和方法,其中该设备包括：用于读取或者存储驱动因子的数据模块，其中，所述的驱动因子的数据信息是通过测试样本中的驱动因子而获得的；用于读取或者存储权重数据的模块，所述的权重数据是通过统计学的方法分析公共数据库的数据而获得的；计算模块，该计算模块让所述的权重数据结合所述的驱动因子进行统计学权重计算，从而获得主体是否为癌症的结果。利用该设备和方法可以早期进行癌症的诊断。

Analysis methods and equipment of early cancer

【技术实现步骤摘要】
早期癌症的分析方法和设备本申请主张中国申请，申请号：201811177972.2；申请日2018年10月10日的优先权，其全部的内容作为本专利技术的一部分。
本专利技术涉及癌症辅助诊断领域，特别是一种用于早期癌症辅助诊断的方法和设备,更为特别的，涉及从样本中获取与癌症可能关联的驱动因子的数据来进行早期癌症的诊断方法和设备。
技术介绍
癌症是一种恶性的肿瘤,一般是人或者哺乳动物受到外界环境或内在的生物学变化而产生的一种疾病。例如，肝癌是恶性度非常高的肿瘤，一旦转移基本没有有效的治疗方案，存活率很低。肝癌如果诊断在早期，还可以接受手术或者肝移植的时候，五年存活率可以达到70％。如果已经转移的话，五年存活率只有5％左右。无论什么样类型的癌症，早期诊断对病人的生存至关重要，可以采取早期治疗手段而显著提高病人的生存时间,甚至可以治愈某些癌症。例如，对于肝癌，常规的肝癌的诊断主要是通过甲胎蛋白(AFP)进行筛查。对于高风险人群再通过超声，核磁等影像学手段进一步检查。发现可疑病灶时确诊的手段是肝穿刺活检。但是，超声的灵敏度有限，而且不能确诊。常规的肝穿刺活检有很大的侵入性，而且有引起肿瘤扩散的风险。此外，由于肿瘤有普遍的肿瘤内的异质性，很多时候肝穿刺活检并不能显示肿瘤的全貌。虽然影像学检查和穿刺活检是一种癌症检测的手段，但是市场更需要一种使用液体活检来完成癌症的早期诊断的非侵入性手段。液体活检主要依赖灵敏的技术来检测血液里的游离的DNA(ccfDNAs)中的肿瘤特有的DNA(循环肿瘤DNA,circulatingtumorDNA，ctDNA)。因为释放到血液里的肿瘤DNA的量跟肿瘤的大小和肿瘤的临床分期密切相关，而早期的肿瘤释放到血液里的DNA很少，所以用液体活检通过对循环肿瘤DNA来诊断早期肿瘤面临很大的挑战。这主要是由于循环DNA含量低，使用现有扩增和测序的方式进行文库建立和测序，容易产生假阳性或者假阴性，从而让检测不准确。目前用血液的ccfDNA检测肿瘤的有两大类策略：第一是针对一些特定序列；第二是全基因组。针对特定序列的方法包括甲基化位点，突变位点，等等。这些方法的局限之一是不能对特定序列的选择进行优化。全基因组的策略主要是通过全基因组测序来检测拷贝数，甲基化，或者突变。由于测序价格较高，大部分的甲基化位点或突变位点都是针对特定序列。而文献报道的这类位点一般都不是针对早期肿瘤的筛查。因而这些位点对筛查早期肿瘤的性能是没有确定的临床和科研依据的。相比之下，全基因组测序可以获得尽可能多的肿瘤相关信息，但是由于价格的局限，只能受限于低深度的测序，因而进一步增加了肿瘤早筛的挑战。另外，即使采用不受测序深度影响的方式进行全基因组测序，仍然缺乏有效的计算的方法来进行早期癌症检测的数据分析。因而，要实现癌症早期诊断以达到早期治疗的目的，就需要全新的实验技术及数据分析方法。
技术实现思路
不管是针对特定序列还是全基因组，现有的研究主要集中在中晚期癌症。在多数情况下，此类研究结果也没有经过独立验证以证明其准确性和有效性。我们针对以上的一个或者多个问题，利用全基因组的测序分析，开发了独特的实验技术以及基于机器学习的统计模型算法，来有效的捕获低深度全基因组测序里包含的微量的癌症DNA的信息，进而提高对早期癌症筛查的准确性。同时，我们的方法使用了早期癌症病人样本进行了严格的独立验证来证明其优异的诊断性能。因此，本专利技术的目的在于针对现有诊断技术的不足，提供一种全新的用于早期癌症辅助诊断的试剂盒及其检测方法以及使用该方法的设备。本专利技术的第一方面，是提供一种用于扩增样本中游离核酸的(例如DNA)的试剂和包括该试剂的试剂盒。该试剂包括能够与样本里游离DNA的两端进行连接的接头序列。在一些方式中，所述的接头序列包括互补的颈状序列；在一些方式中，所述的接头序列包括一段可以形成环状接头的序列；在一些方式中，在环状接头上包括酶切位点；在一些优选的方式中，酶切位点位于环状序列的中心位置。这些酶切位点可以是序列，该序列可以被酶切割开，或者其他能够被酶断开的位点。在一些方式中，所述的互补的颈状序列为GATCGGAAGAGC，和与之互补的序列GCTCTTCCGATC；在一些方式中，所述的环状结构的序列为如下中的一段或者几段：AGACGTTTGACCTCCGGTCdUACAGTCGTACCCTATACGAC；CACGTCTGAACTCCAGTCdUACACTCTTTCCCTACACGAC；ATACGTATGAGCTCCTGTCdUACATTCATTCCCTACACGAC；ATACGTCTGATCTCCAGTCdUACAATCCTTCCCTAGACGAC。在一些方式中，接头序列包括颈状序列和环状序列。在另外的一些优选的方式中，该试剂还包括让接头序列进行断开的试剂。在一些方式中，所述的断开试剂为酶试剂。在进行接头序列设计的时候，可以增加一些被酶切割的位点，这样当接头序列与游离DNA末端连接后，让酶来断开接头序列，从而让接头序列分别连接在游离DNA序列的两端。在另外的一些方式中，断开的接头序列为互补的序列。在一些方式中，所述的酶为USER酶。在一些优选的方式中，所述的接头序列为SEQNO:1，SEQNO:4，SEQNO:7，SEQNO:10，所述的序列。所述的接头序列为5’-P-GATCGGAAGAGCACACGTCTGAACTCCAGTCdUACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT-3’。在一些方式中，接头序列为图11中所列举的1-4号接头序列和其对应的引物。在一些方式中，所述的试剂还可以包括与接头序列5’端互补的第一引物序列以及与接头序列3’端互补的第二引物序列。在一些方式中，所述的引物包括与接头序列的颈状序列互补的序列。在一些方式中，所述的引物包括与接头序列互补的序列，所述的接头序列为酶切断开的序列。在一些方式中，所述的第一引物序列或者第二引物序列包括用于测序的测序序列。这些测序序列被用来做后期进行测序所识别的序列。在一些方式中，所述的测序序列为P7或者P5的序列。在一些方式中，所述的第一引物还可以包括标签序列。在一些方式中，所述的引物的序列为：第一引物的序列为：5’-GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT-3’；第二引物的序列为：5’-GATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT-3’(划线部分为P5测序的序列)。或者，第一引物的序列：5’-CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATNNNNNNGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT-3’，其中NNNNNN可以是自己设计的6个核苷酸的标签(划线部分为P7测序的序列)；第二引物的序列：5’AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT-3’(划线部分为P5测序的序列)。在一些优选的方式中，该试剂还包括让游离DNA进行末端磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种早期癌症的检测方法，该方法包括：/n获取样本中驱动因子的数据；/n获得驱动因子的权重的数据；/n将驱动因子的数据结合驱动因子的权重的数据进行统计学分析计算，从而获得癌症检测结果。/n

【技术特征摘要】
20181010 CN 20181117797221.一种早期癌症的检测方法，该方法包括：
获取样本中驱动因子的数据；
获得驱动因子的权重的数据；
将驱动因子的数据结合驱动因子的权重的数据进行统计学分析计算，从而获得癌症检测结果。


2.根据权利要求1所述的方法,所述的驱动因子包括,基因拷贝数的数据、基因突变位点的数据、基因突变个数的数据、基因甲基化的数据或全基因组所编码的蛋白的数据及蛋白修饰的数据。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的驱动因子包括驱动基因。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述的驱动基因包括游离核酸。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述的游离核酸包括游离的循环DNA。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的数据包括游离循环DNA的全基因组的测序数据。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述的测序数据包括拷贝数的数据、突变位点的数据、突变个数的数据、甲基化的数据。


8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述的全基因组所编码的蛋白的数据包括氨基酸顺序的数据，蛋白修饰个数的数据、修饰位置的数据。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的驱动因子的权重的数据是通过采用统计学的方法从公共数据库挖掘数据进行计算而获得的。


10.根据权利要求1或者9所述的方法，其中，所述的统计学的方法包括建立数据模型的方式。


11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的样本为血液样本，所述的驱动因子为血液样本中游离循环DNA的测序数据。


12.一种早期诊断主体癌症的设备，该设备包括：
用于读取或者存储驱动因子的数据模块，其中，所述的驱动因子的数据信息是通过测试样本中的驱动因子而获得的；
用于读取或者存储权重数据的模块，所述的权重数据是通过统计学的方法分析公共数据库的数据而获得的；
计算模块，该计算模块将所述的权重数据结合所述的驱动因子的数据进行统计学计算，从而获得主体是否为癌症的结果。


13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述的驱动因子包括与癌症关联的驱动因子。


14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述的驱动因子包括一种或者多种驱动因子。


15.根据权利要求12所述的设备，其中，所述的计算模块还包括让所述的计算结果与阈值进行比较，如果计算的结果大于阈值，则设备输出为是癌症；如...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨楚虎，张琼，
申请(专利权)人：杭州翱锐基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33