本发明专利技术公开了一种基于mNGS检测致癌病原体的方法、系统及装置。本发明专利技术通过使用合理的过滤指标，结合健康受试者样本和阴性对照样本的临床背景设置，及病原体感染致癌依据的判断标准配置，通过对mNGS检测数据的分析，实现了癌症患者致癌病原体准确地判断。本发明专利技术对癌症患者对的致癌病原体检出率高达100%，特异性为100%，不仅可以避免癌症患者反复筛查和盲目用药，而且可以显著降低不必要的临床费用，为癌症患者和社会带来临床检测效益。症患者和社会带来临床检测效益。症患者和社会带来临床检测效益。
【技术实现步骤摘要】
一种基于mNGS检测致癌病原体的方法、系统及装置
[0001]本专利技术涉及基因检测
，尤其涉及到一种基于mNGS检测病原体感染是否为致癌因素的方法、系统及装置。
技术介绍
[0002]世界卫生组织国际癌症研究所的调查研究结果表明在2018年，全球有13%的新发癌症病例是由传染性病原体感染引起的，而1/3的此类癌症患者为中国人。病原学鉴定是感染所致癌症针对性治疗中最重要的环节。目前，病原体鉴定的方法一般有培养分离、形态学检测、生化检测、免疫学检测以及PCR检测等。但是因为这些方法主要是对一种或几种病原体的目标性鉴别，所以在一定程度上存在漏检病原体的可能性。
[0003]mNGS是一种宏基因组二代测序技术，其具有覆盖广的优点，可以通过样本中的核酸进行高通量测序，结合数据库的核酸序列信息比对，实现对绝大部分病原体的鉴别。目前已有公司分别采用微生物丰度指标， RPM
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样本/RPM
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水的比例识别和RPM
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微生物比例来识别可能的致病病原体。但是由于肿瘤微环境的复杂性，上述这些方法不仅对于人源比例不同的样本会产生假阴性结果，而且不能很好地识别感染所致癌症的病原体，严重影响了病原体感染所致癌症患者的治疗质量和生活质量。
[0004]因此，非常必要建立一种基于mNGS检测病原体感染是否为患者癌症致癌因素的方法、系统及装置，从而可以为临床治疗病原体感染相关癌症的治疗提供有效辅助用药建议，实现对症治疗和改善病原体感染致癌患者治疗效果的目的。本专利技术提供了一种基于mNGS检测致癌病原体的方法、系统及装置，结合使用合理的过滤指标，健康受试者样本和阴性对照样本的临床背景设置，及病原体感染致癌依据的判断标准配置，实现了癌症患者致癌病原体准确地检出，克服了现有技术的不足。
技术实现思路
[0005]定义：为了让本专利技术更容易理解，特此定义某些术语。除非另有规定，本专利技术中所用的所有技术和术语与本专利技术所属
的技术人员通常理解的含义相同。除非特别说明，本专利技术应用和涵盖的技术是本专利技术所属
的技术人员熟知的标准方法。所述材料、方法和实施例仅用作说明目的，而不以任何方式限制本专利技术的保护范围。
[0006]如本专利技术所述，术语“样本”一般是指包括核苷酸或包含至少一个核苷酸序列的混合物的生物体液、细胞、组织、器官，或生物体中用于测序或定相的样本，或用于测序或定相的来自非生物(如环境)的样本。本专利技术所述样本包括但不限于痰/口腔液、羊水、血液、血液的部分、细针活检样本(如外科活检、细针穿刺活检等)、尿液、腹膜液、胸膜液、组织外植体、器官或组织培养或细胞制剂，或其部分或从中分离的内容。所述来自生物体的样本通常取自人类受试者(如患者)，但亦可从任意具有染色体的生物体中采集，包括但不限于狗、猫、马、山羊、绵羊、牛、猪等。从生物来源或预处理后改变其特征而获得的样本同样可以直接使用，如从血液制备血浆，稀释粘稠液体等。预处理方法还可包括但不限于过滤、沉淀、稀释、
蒸馏、混合、离心、冷冻、冻干、浓缩、扩增、核酸片段化、干扰组分的灭活、试剂的添加、裂解等。
[0007]在一些实施例中，本专利技术所述健康受试者或阴性对照的临床样本选自以下组中的一个或多个：血液、淋巴液、间隙液、脑脊液、肺泡灌洗液、支气管灌洗液、痰液、胸腹水、尿液、唾液、粪便或其他组织或体液样本，或实验室环境样本等。
[0008]在一些实施例中，本专利技术所述每种类型的健康受试者或临床阴性对照的样本不少于100例，优选不少于200例。
[0009]如本专利技术所述，术语“宏基因组”，意指“群落基因组”，即特定小生境中所有微小生物遗传物质之和。
[0010]如本专利技术所述，术语“测序”是指鉴别一个或多个核苷酸中G、A、T、C或U的组成情况。
[0011]如本专利技术所述，术语“第二代测序”是指包括，如通过合成技术测序、焦磷酸测序、离子半导体技术、单分子实时测序和连接法测序等方法。在第二代测序过程中，每次读长的大小根据所采用的具体测序方法而有所改变，其长度范围为30bp左右到15 ,000bp左右。譬如，如连接法测序的核酸读长为50bp左右；离子半导体技术测序的核酸读长为400bp左右，焦磷酸测序的核酸读长为700bp左右；单分子实时测序的核酸读长在10 ,000bp至15 ,000bp之间。
[0012]在一些实施例中，本专利技术所述测序通过Illumina测序平台进行。在一些实施例中，本专利技术所述测序通过Life测序平台进行。
[0013]在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为15M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为17M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为20M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为23M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为25M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为30M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为50M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为100M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为150M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为300M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为500M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为1000M。在一些实施例中，本专利技术所述测序测序平台的总数据量为至少1050M。
[0014]如本专利技术所述，样本核酸的测序方法使用“单端测序”或“双端测序”方法。
[0015]如本专利技术所述，术语“单端测序”是指通过“单端读取”的方式从核苷酸一端读取向另一端进行基因组片段的测序，从而来确定核苷酸序列的方法。在单端测序过程中，片段两端之一的n个碱基为一个读段，其中n是测序循环数。与此同时，单端读取为第二代测序和其他大规模平行测序技术过程中的常规技术手段，可通过配置有执行单端测序功能的仪器（如：Illumina的Hiseq 2500）来实现。
[0016]单端读取的标称、平均、均值或绝对长度的范围为20个连续核苷酸
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300个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为22个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为25个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为28个连续核
苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为32个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为38个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为42个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为46个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为50个连续核苷酸。在一些实施例中，本专利技术所述单端读取的标称、平均、均值或绝对长度为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于mNGS检测致癌病原体的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：第一步，对疑似病原体感染所致癌症的样本和健康受试者样本进行核酸提取，并建库，与临床阴性对照样本一块测序，获取mNGS测序数据；第二步，对第一步中获得的样本mNGS测序数据进行过滤、去重和去除人源序列；第三步，对第二步中所筛选的样本的测序片段结合病原微生物（包括病毒、细菌、真菌、寄生虫）序列数据库进行比对分析；第四步，根据第三步样本中所检测到样本的各个病原微生物特异序列数和总微生物序列数计算每百万总微生物测序数据量中各个病原微生物特异序列数的所占比例（RPM），并分别计算各个病原微生物的RPM
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癌症样本，RPM
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健康受试者样本与RPM
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临床阴性对照样本的比例值，统计健康受试者样本和临床阴性对照样本背景库中每百万总微生物测序数据量中各个病原微生物特异序列数的所占比例（RPM）分布的最大值、最小值、中位数、平均数、标准差指标；当临床阴性对照样本中病原微生物特异序列数为0时，则RPM
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临床阴性对照样本值为1；第五步，计算各个病原微生物的RPM
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癌症样本与RPM
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健康受试者样本之间的比例值，结合ROC分析确定通过将足够例数临床阴性对照样本和健康受试者样本中掺入接近检测限浓度不同病原病原微生物所制备的模拟阳性样本进行mNGS检测后获得的RPM比例阳性判断值，结合病原微生物指标置信分析，对样本中的每个物种的病原微生物进行判断；当RPM
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癌症样本与RPM
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健康受试者样本之间的比例值大于阳性判断值，显著差异性分析P≤0.01且病原体指标置信度大于等于95%的为阳性，即所确定的病原微生物感染为致癌的主要因素；当RPM
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癌症样本与RPM
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健康样本之间的比例值设置相应的判断值为大于阳性判断值，显著差...
【专利技术属性】
技术研发人员：童云广，唐剑，
申请(专利权)人：杭州奥明医学检验实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：
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