一种鉴定染色体臂杂合性缺失的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种鉴定染色体臂杂合性缺失的方法和装置。本申请方法从肿瘤配对血细胞样本中获取胚系SNV突变位点，过滤筛选获得杂合位点集；再利用染色体长臂和短臂上的各杂合位点的突变支持数，计算Ratio值，进而计算z_score值及其阈值，以此判断各杂合位点的LOH状态，再以此判断染色体臂是否发生杂合性缺失。本申请鉴定染色体臂杂合性缺失的方法和装置，能够覆盖更多杂合位点，检测LOH的分辨率更高，能够高效、灵敏、准确的实现待测肿瘤样本两个染色体臂的LOH状态鉴定。染色体臂的LOH状态鉴定。染色体臂的LOH状态鉴定。

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定染色体臂杂合性缺失的方法和装置


[0001]本申请涉及染色体臂杂合性缺失检测
，特别是涉及一种鉴定染色体臂杂合性缺失的方法和装置。

技术介绍

[0002]杂合性缺失(loss of heterozygosity,LOH)，是在肿瘤细胞中一种非常常见的DNA变异，很多癌症的发生与染色体条带上发生LOH存在很明显的相关性。抑癌基因的LOH会导致肿瘤的发生，如胶质瘤；胶质瘤是比较常见的恶性肿瘤，发病高峰在50
‑
60岁，平均发生率为每年13.5人每10万人。广义上的胶质瘤是指神经上皮组织衍化的肿瘤，即神经上皮肿瘤。根据世界卫生组织(WHO)的分类，神经上皮肿瘤分为6类：星形细胞肿瘤、少突胶质细胞瘤、室管膜瘤和脉络丛肿瘤、松果体细胞瘤、神经元肿瘤、低分化及胚胎性肿瘤。有充分的证据表明，组织学的特征相同或相似的胶质瘤可以具有不同的分子遗传学背景；因此，WHO分级相同的个体间预后有着较大的差异。胶质瘤的分子标志物主要包括：IDH突变、MGMT启动子甲基化、染色体1p/19q缺失、EGFR扩增和EGFRvIII突变、BRAF基因融合和点突变、Ki
‑
67；其中，Ki
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67是一个395kD的抗原。统计表明，检测染色体臂1p和19q共缺失在诊断少突胶质细胞瘤及判断患者预后方面有着重要意义。
[0003]目前实验室常用的染色体臂杂合性缺失检测方法主要有荧光原位杂交(FISH)、基于杂合性缺失分析的聚合酶链式反应(ddPCR)、阵列比较基因组杂交(aCGH)。其中，FISH是目前病理检验基因CNV的金标准方法；但是该方法步骤繁多，容易造成信号丢失，造成假阴性结果；除此之外，FISH只能定性检测、不能定量。ddPCR是一种核酸分子绝对定量技术，该方法存在通量不高、操作复杂、只能定性分析杂合性缺失、容易污染等不足。aCGH虽然具有相对较高的分辨率、灵敏度、通量，但是该方法无法鉴定断点的具体位置。
[0004]总之，目前传统的方法，如FISH、ddPCR、aCGH等，存在操作繁琐、分辨率低等问题。如何提高染色体臂杂合性缺失检测的灵敏度和准确率是本领域的研究重点和难点。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种新的鉴定染色体臂杂合性缺失的方法、装置和存储介质。
[0006]为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：
[0007]本申请的第一方面公开了一种鉴定染色体臂杂合性缺失的方法，包括以下步骤：
[0008]杂合位点集获取步骤，包括从肿瘤配对血细胞样本中获取胚系SNV突变位点，过滤筛选位点深度大于100
×
，且突变频率在0.2～0.8范围内的杂合位点集；
[0009]杂合位点分析步骤，主要是分析杂合位点在配对肿瘤样本中的检出情况，包括结合配对肿瘤样本的比对结果文件和杂合位点集，获得配对肿瘤样本中杂合位点的突变支持数，将配对的血细胞样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数分别记为N1和N2，将待测的肿瘤样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数分别记为T1和T2；
[0010]杂合位点杂合性缺失判断步骤，包括获取位于染色体长臂(q)和短臂(p)上的杂合位点集，以及各杂合位点的突变支持数，即N1、N2、T1和T2，计算各杂合位点的Ratio值；根据染色体长臂和短臂上各杂合位点的Ratio值的平均值μ和方差σ，计算染色体臂上所有杂合位点的z_score值，如果杂合位点的z_score值大于z_score阈值，则该杂合位点有发生杂合性缺失，否则没有发生杂合性缺失；
[0011]染色体臂杂合性缺失判断步骤，包括统计染色体长臂和短臂上发生杂合性缺失的杂合位点的比例，根据所述比例判断待测肿瘤样本的染色体臂是否发生杂合性缺失。
[0012]其中，染色体长臂和短臂，例如本申请的一种实现方式中，具体是1p，即1号染色体短臂，和19q，即19号染色体长臂，即采用以上方法判断1p和19q染色体臂是否发生杂合性缺失。可以理解，本申请鉴定染色体臂杂合性缺失的方法，原则上可对所有染色体检测染色体臂层面的缺失，不仅限于1p和19q；之所以采用1p和19q染色体臂杂合性缺失进行试验，是因为1p和19q的共缺失是胶质瘤的分子标志物，具有检测意义和价值；如果研究发现其他染色体臂杂合性缺失也具有检测意义和价值，同样可以采用本申请的鉴定染色体臂杂合性缺失的方法。
[0013]需要说明的是，本申请的关键在于先统计可信的胚系SNV突变位点集，采用锁点策略利用可信胚系SNV突变位点集，筛选获得杂合位点集，再利用染色体长臂和短臂上所有杂合位点的z_score值判断杂合位点的LOH状态，进而判断待测肿瘤样本染色体臂的LOH状态。本申请鉴定染色体臂杂合性缺失的方法，能够更准确、灵敏的判断染色体臂LOH状态。
[0014]还需要说明的是，本申请的LOH检测方法通过NGS测序得到，可在一次检测中获取多重信息，同时满足患者的用药相关突变、染色体臂杂合性缺失等多种检测需求。FISH是目前病理检验基因CNV的金标准方法，但是它步骤繁多，容易造成信号丢失，造成假阴性结果，除此之外，FISH只能定性检测、不能定量。ddPCR可对核酸分子进行定量，但是它通量不高、操作复杂、容易污染等。相比于FISH和ddPCR，本申请的LOH检测方法覆盖更多杂合位点，检测LOH的分辨率更高。
[0015]本申请的一种实现方式中，杂合位点杂合性缺失判断步骤中，Ratio值采用公式一计算获得，
[0016]公式一
[0017]公式一中，N1和N2分别为配对的血细胞样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数，T1和T2分别为待测的肿瘤样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数。本申请中，参考序列基因型是参考基因组碱基，非参考序列基因型是指杂合突变碱基。
[0018]本申请的一种实现方式中，z_score值采用公式二计算获得，
[0019]公式二z_score值＝(Ratio
‑
μ)/σ
[0020]公式二中，μ为染色体臂上各杂合位点的Ratio值的平均值，σ为染色体臂上各杂合位点的Ratio值的方差。
[0021]本申请的一种实现方式中，z_score阈值为染色体臂上所有杂合位点的z_score值的平均值和3倍标准差的加和值。
[0022]需要说明的是，z_score阈值采用z_score值平均值加3倍标准差，这只是本申请的
一种实现方式中具体采用的阈值，不排除还可以采用其他阈值计算方法，在此不作具体限定。
[0023]本申请的一种实现方式中，染色体臂杂合性缺失判断步骤中，染色体臂上发生杂合性缺失的杂合位点的比例大于0.8，则待测肿瘤样本的染色体臂有发生杂合性缺失；否则，待测肿瘤样本的染色体臂没有发生杂合性缺失。
[0024]本申请的一种实现方式中，杂合位点集获取步骤，包括将待测肿瘤样本及其配对的血细胞样本的比对结果文件作为GATK软件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鉴定染色体臂杂合性缺失的方法，其特征在于：包括以下步骤，杂合位点集获取步骤，包括从肿瘤配对血细胞样本中获取胚系SNV突变位点，过滤筛选位点深度大于100
×
，且突变频率在0.2～0.8范围内的杂合位点集；杂合位点分析步骤，包括结合配对肿瘤样本的比对结果文件和杂合位点集，获得配对肿瘤样本中杂合位点的突变支持数，将配对的血细胞样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数分别记为N1和N2，将待测的肿瘤样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数分别记为T1和T2；杂合位点杂合性缺失判断步骤，包括获取位于染色体长臂和短臂上的杂合位点集，以及各杂合位点的突变支持数，即N1、N2、T1和T2，计算各杂合位点的Ratio值；根据染色体长臂和短臂上各杂合位点的Ratio值的平均值μ和方差σ，计算染色体臂上所有杂合位点的z_score值，如果杂合位点的z_score值大于z_score阈值，则该杂合位点有发生杂合性缺失，否则没有发生杂合性缺失；染色体臂杂合性缺失判断步骤，包括统计染色体长臂和短臂上发生杂合性缺失的杂合位点的比例，根据所述比例判断待测肿瘤样本的染色体臂是否发生杂合性缺失。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述杂合位点杂合性缺失判断步骤中，所述Ratio值采用公式一计算获得，公式一公式一中，N1和N2分别为配对的血细胞样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数，T1和T2分别为待测的肿瘤样本的参考序列基因型、非参考序列基因型的序列个数；优选的，z_score值采用公式二计算获得，公式二z_score值＝(Ratio
‑
μ)/σ公式二中，μ为染色体臂上各杂合位点的Ratio值的平均值，σ为染色体臂上各杂合位点的Ratio值的方差；优选的，z_score阈值为染色体臂上所有杂合位点的z_score值的平均值和3倍标准差的加和值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述染色体臂杂合性缺失判断步骤中，染色体臂上发生杂合性缺失的杂合位点的比例大于0.8，则待测肿瘤样本的染色体臂有发生杂合性缺失；否则，待测肿瘤样本的染色体臂没有发生杂合性缺失。4.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于：所述杂合位点集获取步骤，包括将待测肿瘤样本及其配对的血细胞样本的比对结果文件作为GATK软件的输入文件，利用GATK的HaplotyperCaller模块分析获得胚系SNV突变位点，筛选位点深度大于100
×
，且突变频率在0.2～0.8范围内的胚系突变作为杂合位点集。5.一种鉴定染色体臂杂合性缺失的装置，其特征在于：包括杂合位点集获取模块、杂合位点分析模块、杂合位点杂合性缺失判断模块和染色体臂杂合性缺失判断模块；所述杂合位点集获取模块，包括用于从肿瘤配对血细胞样本中获取胚系SNV突变位点，过滤筛选位点深度大于100
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【专利技术属性】
技术研发人员：管彦芳，李彩琴，刘涛，方欢，郝时光，程海楠，
申请(专利权)人：深圳基因家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：