一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合、检测装置、检测试剂盒及应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医学技术领域，提供了一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合、检测装置、检测试剂盒及应用，所述基因组合包含633个基因，应用上述基因组合进行肿瘤突变负荷检测方法，以及应用该方法进行肿瘤突变负荷检测的装置，与现有技术中应用的全外显子检测以及现有的panel基因组检测相比，实现高效、准确的肿瘤突变负荷检测，本发明专利技术还提供了高通量靶向肿瘤突变负荷检测试剂盒，包括上述基因组合进行检测的探针和/或引物，能够用于评价癌症治疗产品的治疗效果，为癌症治疗产品的改进提供了依据。进提供了依据。进提供了依据。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合、检测装置、检测试剂盒及应用


[0001]本专利技术涉及医学
，具体而言，涉及一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合、检测装置、检测试剂盒及应用。

技术介绍

[0002]近些年来针对癌症的免疫治疗飞速发展，已有越来越多针对免疫检查点的药物开发上市。免疫检查点抑制剂利用癌症患者自身的免疫系统来对抗癌细胞，在肺癌，头颈癌，黑色素瘤等癌种的治疗中能给一部分患者带来长效稳定的治疗效果，但不是所有患者都能受益。
[0003]有研究发现，患者癌组织中的高突变数目与免疫反应呈正相关。同样的，各免疫检查点抑制剂的临床试验中也发现，具有较高突变数目的患者用药预后较好。TMB(肿瘤突变负荷)是目前用来评估肿瘤突变水平的指标，一般用WES(全外显子测序)的方法对肿瘤组织和对照样本进行检测，分析统计基因组上所有外显子的体细胞的非同义突变数目，再除以全外显子的长度(突变位点数/MB)。TMB已成为免疫治疗疗效的重要生物标志物。例如2018年针对晚期非小细胞肺癌的CheckMate227临床研究显示，当 TMB≥10mut/Mb时，使用纳武单抗加低剂量伊匹单抗的一年无进展生存率，明显高于铂类双联化疗(42.6％vs 13.2％)，无进展生存期也显著延长(7.2月vs 5.4月)。目前， NCCN的非小细胞肺癌治疗指南推荐需要纳武单抗等免疫治疗的患者检测TMB。越来越多的免疫药物开发和研究的临床试验也将TMB的检测作为患者入组的一个标准。
[0004]但由于WES的检测费用高，耗时长，临床转化率低，有研究或公司用目标区域基因panel代替WES来对TMB进行评估。例如2017年，FDA批准的FoundationOneCDx 基因检测试剂盒用此方法测量TMB。FoundationOneCDx试剂盒只对肿瘤样本测序，然后通过统计方法和人群数据库信息在基因突变中确定胚系突变并过滤。 FoundationOneCDx试剂盒只覆盖0.79MB的外显子区域，而且仅能通过预测的方式进行胚系过滤。FDA在2020年批准的PGDxelio
TM tissue complete试剂盒也使用的单样本检测方法，用1.3MB的目标区计算TMB。其他市场上各种基因panel的目标区域各不相同，计算TMB的方法也各不相同，与WES检测的一致性不能保证，需要一种能够使用基因panel准确检测TMB的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供了一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合，以及采用该基因组合进行肿瘤突变负荷检测的方法，该方法能够实现有无配对样本均可准确检测TMB水平，并达到与全外显子(WES)检测TMB近似的准确度。
[0006]本专利技术的另一个目的在于，提供一种高通量靶向肿瘤突变负荷的检测装置，该检测装置使用上述的基因组合及检测方法，实现高效、准确的肿瘤突变负荷检测。
[0007]本专利技术还有一个目的在于，提供一种高通量靶向肿瘤突变负荷检测试剂盒，该试
剂盒包括上述基因组合进行检测的探针和/或引物，能够用于评价癌症治疗产品的治疗效果。
[0008]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0009]第一方面，本专利技术实施例提供一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合，所述基因组合包括以下基因：
[0010][0011][0012]第二方面，本专利技术实施例提供采用前述实施方式所述的基因组合进行肿瘤突变负荷检测的方法，所述方法包括首先获取肿瘤基因样本，然后对肿瘤基因样本中包含的前述实施方式所述基因组合进行测序并统计突变位点数量及各突变位点的突变频率，最后计算公式：根据肿瘤突变负荷＝肿瘤基因样本突变数量/基因组合区域碱基百万数，来计算肿瘤突变负荷。
[0013]上述的测序指的是能够实现边合成边测序的高通量测序方法，包括第二代测序技术。所述第二代测序技术是指由罗氏于2005年提出的，基于PCR和基因芯片发展而来的 DNA测序技术。
[0014]在可选的实施方式中，所述突变位点数量包括，单碱基突变和插入缺失突变数量。
[0015]优选地，所述突变位点数量去除oncokb中收录的热点突变位点数量。
[0016]本专利技术提供的基因组合选取的基因组合是临床关注的热点突变频发区域，针对该基因组合仍直接采用非同义突变计算TMB会导致TMB结果偏高，因此，需要去除热点突变区域，本专利技术以oncokb中收录的高频突变位点作为热点突变区域。
[0017]在可选的实施方式中，在统计突变位点数量之前，还包括对肿瘤样本基因的测序结果进行预处理。
[0018]优选地，所述预处理包括对测序结果进行质控处理和/或去重处理。
[0019]优选地，采用fastp对所述测序结果进行质控处理。
[0020]优选地，采用bwa将测序结果与参考基因组比对，并使用gencore对测序结果进行去重处理。
[0021]优选地，采用bwa将质控处理后的测序结果与参考基因组比对，并使用gencore对
质控处理后的测序结果进行去重处理。
[0022]在可选的实施方式中，所述统计突变位点数量的方法包括利用基因组合变异检测工具对测序结果进行突变位点检测。
[0023]优选地，所述基因组合变异检测工具包括GATK的HaplotypeCaller或 UnifiedGenotyper工具。
[0024]在可选的实施方式中，统计突变位点数量后还包括突变位点的过滤步骤。
[0025]优选地，所述过滤步骤包括去除肿瘤基因样本中与正常配对基因样本相同的突变位点。
[0026]优选地，所述过滤步骤包括去除肿瘤基因样本中与检测实施方自行构建的阴性池相同的突变位点。
[0027]优选地，所述阴性池包括来源于健康人白细胞的基因样本。
[0028]优选地，所述过滤步骤包括去除肿瘤基因样本中含有的千人基因组数据库中人群频率大于0.003的突变位点。
[0029]优选地，所述过滤步骤包括去除肿瘤基因样本中含有的胚系数据库位点。
[0030]优选地，所述胚系数据库包括dbSNP、dbSNPcommon、COSMIC中的一种或两种以上组合。
[0031]在可选的实施方式中，所述突变位点过滤步骤完成后还包括突变位点的校正步骤。
[0032]优选地，所述校正步骤包括去除肿瘤基因样本中突变频率在0.4～0.75或0.9～1范围内的突变位点。
[0033]优选地，所述校正步骤包括，将突变频率按照与0.5或1的距离有小到大排列，去除前9个突变位点。
[0034]群体中个体存在特有胚系突变的现象是较为常见的，且sitenum<9的个体占比大于 95％。因此，在single TMB分析过程中有一部分客观存在germline位点无法通过公共胚系位点数据库过滤掉，这样得到的TMB值比实际的理论值(paired方法)要高。为了平衡这个偏差，本申请引入了胚系位点校正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高通量靶向测序检测肿瘤突变负荷的基因组合，其特征在于，所述基因组合包括以下基因：
2.采用权利要求1所述的基因组合进行肿瘤突变负荷检测的方法，其特征在于，所述方法包括，对肿瘤基因样本中包含的权利要求1所述基因组合进行测序并统计突变位点数量及各突变位点的突变频率，根据肿瘤突变负荷＝肿瘤基因样本突变数量/基因组合区域碱基百万数，来计算肿瘤突变负荷。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述突变位点数量包括，单碱基突变数量和插入缺失突变数量；优选地，所述突变位点数量去除oncokb中收录的热点突变位点数量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在统计突变位点数量之前，还包括对肿瘤样本基因的测序结果进行预处理；优选地，所述预处理的方法包括对测序结果进行质控处理和/或去重处理；优选地，采用fastp对所述测序结果进行质控处理；优选地，采用bwa将测序结果与参考基因组比对，并使用gencore对测序结果进行去重处理；优选地，采用bwa将质控处理后的测序结果与参考基因组比对，并使用gencore对质控处理后的测序结果进行去重处理。5.根据权利要求2～4任一项所述的方法，其特征在于，所述统计突变位点数量的方法包括利用基因组合变异检测工具对测序结果进行突变位点检测；优选地，所述基因组合变异检测工具包括GATK的HaplotypeCaller或UnifiedGenotyper工具。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，统计突变位点数量后还包括突变位点的过
滤步骤；优选地，所述过滤步骤包括去除肿瘤基因样本中与正常配对基因样本相同的突变位点；优选地，所述过滤步骤包括去除肿瘤...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈紫薇，白健，王寅，吴书昌，吴琳，
申请(专利权)人：福建和瑞基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：