[发明专利]确定染色体非整倍性、构建分类模型的方法和装置

说明书

本发明提供了一种确定胎儿是否存在染色体非整倍性的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)获取来自孕妇样本的核酸测序数据；(2)基于所述核酸测序数据确定所述孕妇样本的胎儿浓度以及预定染色体的反估浓度；(3)基于所述待测染色体的反估浓度与所述第二比较染色体的反估浓度的差异确定第一特征，基于所述待测染色体的反估浓度与所述胎儿浓度的差异确定第二特征；和(4)基于所述第一特征和第二特征，利用对照样本的相应数据，确定所述胎儿针对所述待测染色体是否存在非整倍性，其中，所述对照样本包括阳性样本和阴性样本，所述阳性样本针对所述待测染色体具有非整倍性，所述阴性样本针对所述待测染色体不具有非整倍性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是无创产前基因检测，具体地涉及确定染色体非整倍性的方法和装置以及相应的构建机器学习分类模型的方法和装置。

背景技术

产前筛查方法通常分为两大类，即创伤性方法(也可称之为产前诊断)和非创伤性方法。前者主要包括羊膜腔穿刺、绒毛取样、脐血取样等；后者包括超声波检查、母体外周血清标志物测定和胎儿细胞检测等。通过如绒毛膜绒毛取样(CVS)或羊膜穿刺术等创伤性方法，获得从胎儿处分离得到的细胞，可以利用这些细胞进行常规产前诊断。虽然用这种方法来诊断胎儿非整倍体的准确性较高，但是这些常规的方法是侵入性的，对于孕妇和胎儿都具有一定的危险性。

常规的非创伤性筛查方法，例如产前血清学筛查等方法通常准确性较低。

Dennis Lo等人在母体血浆和血清中发现有非细胞的游离胎儿DNA，为无创产前筛查(NIPT)提供了新思路。无创性产前筛查主要是利用高通量测序技术分析方法对孕妇外周血中胎儿的游离DNA进行分析，以评估胎儿常见染色体非整倍性异常风险。目前筛查范围常见的是21号染色体非整倍性(T21)、18号染色体非整倍性(T18)、13号染色体非整倍性(T13)和性染色体。

基于高通量测序技术，采用孕妇外周血中胎儿游离DNA进行胎儿常见染色体非整倍性检测的现有常见技术如下：

1、基于测序序列数定量的方法进行NIPT：该方法的主要原理是采用比对软件将测序序列(read，有时也称为“测序读段”)定位到预先划定的窗口内，再利用适当的方法对待检染色体进行非整倍性检测。

2、基于单核苷酸多态性(SNP)的方法进行NIPT：该方法的主要原理是依据预先确定的SNP位点区域，分别对父母双方基因组DNA和胎儿游离DNA进行捕获测序，从而利用父母和胎儿的基因型信息采用贝叶斯模型进行待检染色体非整倍性检测。

3、基于DNA片段大小的方法进行NIPT：该方法的主要思想是利用双端(PE，paired-end)测序技术，基于胎儿游离DNA片段与母体DNA片段之间的分布差异特性专门提取胎儿游离DNA片段，最后采用Z检验基于参照样本对待检染色体进行非整倍性检测。

然而，这些现有的无创产前诊断方法各有相应的缺点，为了方便理解，特总结在下表中：

因此，目前通过无创手段确定染色体非整倍性的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效地确定染色体非整倍性的方法。