[发明专利]利用高通量测序数据检测肿瘤突变负荷的方法及装置

说明书

本发明公开了一种利用高通量测序数据检测肿瘤突变负荷的方法及装置。该方法包括：待测样本预处理并提取DNA；根据目标区域捕获原理使用探针捕获肿瘤相关基因；通过高通量的方法进行测序，得序列信息；过滤掉低质量的序列，利用检出流程进行检测，检出流程包括：利用比对软件将高通量测序序列比对到参考基因组上，未比对上的序列形成软截断，根据比对的位置进行排序，并建立index；对比对上的序列进行变异检测，对检测到的变异使用RMSK数据库注释，去除注释上的重复区，以及对驱动基因和同义突变进行过滤，计算过滤后体细胞突变数目，确定样本肿瘤突变负荷。应用本发明的技术方案，检测的精度更高，效果更好。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，具体而言，涉及一种利用高通量测序数据检测肿瘤突变负荷的方法及装置。

背景技术

在肿瘤样本中，常常由于各种体细胞突变导致肿瘤的发生发展，因此，评估变异数量十分重要，即评估每兆碱基中发生单核苷酸突变和插入/缺失突变的总数。

肿瘤突变负荷的评估通常是从肿瘤样本中提取DNA，捕获人类全外显子组，进行高通量测序，通过计算体细胞突变中，每兆碱基中发生单核苷酸突变和插入/缺失突变的总数确定肿瘤突变负荷状态。

目前常用的肿瘤突变负荷检测方法是Lawrence团队2015年在Nature上提出的策略，通过计算全外显子组(平均深度<200X)的体细胞突变数目来判断肿瘤突变负荷状态。然而，这种方法由于测序深度较低常常会遗漏部分重要的体细胞突变，并且在计算时未去除驱动基因突变及同义突变。以上判定方法常常导致假阳性和假阴性情况发生。

发明内容

本发明旨在提供一种利用高通量测序数据检测肿瘤突变负荷的方法及装置，以提高肿瘤突变负荷评估的准确性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用高通量测序数据检测肿瘤突变负荷的方法。该方法包括以下步骤：S1，待测样本预处理并提取DNA；S2，根据目标区域捕获原理使用探针捕获肿瘤相关基因；S3，通过高通量的方法进行测序，得序列信息；S4，过滤掉低质量的序列，利用检出流程进行检测，检出流程包括：S41，利用比对软件将高通量测序序列比对到参考基因组上，未比对上的序列形成软截断，根据比对的位置进行排序，并建立index；S42，对比对上的序列进行变异检测，对检测到的变异使用RMSK数据库注释，去除注释上的重复区，以及对驱动基因和同义突变进行过滤，计算过滤后体细胞突变数目，确定样本肿瘤突变负荷。

进一步地，S41中采用的比对软件为BWA-mem比对软件。

进一步地，S41中采用samtools软件建立index。

进一步地，S42中使用VarScan软件对比对上的序列进行变异检测。

进一步地，S42中变异检测包括计算体细胞突变中发生单核苷酸位点突变及插入缺失突变的数量。

进一步地，驱动基因包括：EGFR、BRAF、PIK3CA、NF1、KRAS、NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3和NOTCH4。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用高通量测序数据检测肿瘤突变负荷的装置。该装置包括：DNA提取单元，用于待测样本预处理并提取DNA；目标区域捕获单元，用于根据目标区域捕获原理使用探针捕获肿瘤相关基因；高通量测序单元，用于通过高通量的方法进行测序，得序列信息；检出单元，用于过滤掉低质量的序列，利用检出流程模块进行检测，检出流程模块包括：比对子模块，用于利用比对软件将高通量测序序列比对到参考基因组上，未比对上的序列形成软截断，根据比对的位置进行排序，并建立index；突变负荷确定子模块，用于对比对上的序列进行变异检测，对检测到的变异使用RMSK数据库注释，去除注释上的重复区，以及对驱动基因和同义突变进行过滤，计算过滤后体细胞突变数目，确定样本肿瘤突变负荷。