[发明专利]用于肿瘤突变负荷检测的基因芯片及其制备方法和装置

说明书

本申请公开了一种用于肿瘤突变负荷检测的基因芯片及其制备方法和装置。本申请的基因芯片，其包含捕获811个基因的探针。本申请的基因芯片，根据肿瘤基因组数据库，设计了811个芯片捕获区域，通过对这811个芯片捕获区域进行特异性的捕获测序，能真实有效的反映人全基因组上肿瘤突变负荷的变化趋势，特别适用于中国人群肿瘤突变负荷分析。本申请的基因芯片能替代传统全外显子测序检测肿瘤突变负荷，缩小了测序数据量，减小了肿瘤突变负荷检测成本，缩短了检测周期，为肿瘤突变负荷临床检测提供了一种相对便宜，且快速、高效、准确的解决方案，本申请基因芯片及基于基因芯片的肿瘤突变负荷检测方法对免疫治疗用药具有显著的临床指导意义。

技术领域

本申请涉及肿瘤突变负荷检测领域，特别是涉及一种用于肿瘤突变负荷检测的基因芯片及其制备方法和装置。

背景技术

肿瘤是由基因组变异引起的疾病。免疫检查点抑制剂开辟了肿瘤治疗的新时代，但由于缺乏合适的临床分子标志物，PD-1/PD-L1药物的受益人群无法被高效的筛选，只有20％-30％。肿瘤突变负荷(缩写TMB)是反应肿瘤细胞中总的基因突变程度的一个指标，通常以每百万碱基(Mb)的肿瘤基因组区域中包含的肿瘤体细胞突变总数来表示。不同类型的肿瘤、同一种肿瘤中不同人群的TMB水平会不一样，并且在平均TMB水平比较高的肿瘤中，也并不是所有患者的TMB水平都比较高，不同肿瘤类别中存在高TMB水平的人群比例也都不一样；已有研究表明高TMB的水平能大概率预测肺癌、膀胱癌、黑色素瘤等肿瘤对免疫检查点抑制剂药物响应概率。鉴于TMB作为标志物在临床试验已取得一些良好的效果，已有国内外已有一些大型的公司或药企单独或合作进行TMB生物标志物的开发，研究将TMB纳入免疫检查点抑制剂药物临床试验的检测范围。

作为分子标志物，临床上有高效准确检测TMB的需求。目前市场上尚无此类成熟产品，研究方面通常采用全外显子组测序的方法分析检测TMB；但是，基于外显子组测序的TMB检测方法具有成本高、周期长的缺陷，不适合临床应用。因此，亟待开发相应的TMB高效检测方法。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的用于肿瘤突变负荷检测的基因芯片及其制备方法和装置。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的第一方面公开了一种用于肿瘤突变负荷检测的基因芯片，该基因芯片包含捕获表1所示基因的探针，

表1

需要说明的是，本申请的基因芯片，其关键在于811个芯片捕获区域的设计，采用本申请的基因芯片作为肿瘤突变负荷检测的二代测序靶向捕获芯片，能够真实反映人全基因组上肿瘤突变负荷的变化趋势。相比于传统的全外显子测序检测肿瘤突变负荷，采用本申请的基因芯片进行捕获测序，大大缩小了测序数据量，从而减小了肿瘤突变负荷检测成本，缩短了检测周期，能够更好的满足临床快速、高效、准确检测TMB的使用需求。具体地，本申请的基因芯片的检测从两个维度上都有一定的优势：一个是从周期角度考虑，目前市场上全外显子检测方法的测序仪是illumina平台的×10测序仪或者NovaSeq测序仪，测序时间最快也要40h，测序完成后还要有至少4h的时间处理数据拆分，而本申请的基因芯片一般使用illumina平台的NextSeq550AR/500来测序，测序时间非常快，最长29小时即可完成测序工作，前期数据拆分只需要0.5h，所以在时间方面优势非常明显。另外一个是从成本角度考虑，在全外显子的测序深度是200×情况下，测序量要达到至少24G，而本申请的基因芯片检测一般的测序深度也同样是200×的条件下测序量是1.5G，测序量是全外显子测序量的1/16，大大节省了实验成本。

可以理解，本申请的关键在于811个芯片捕获区域的设计，在确定这些捕获区域后，具体的探针设计可以参考现有的基因芯片捕获探针设计方案，在此不累述。