[发明专利]一种筛查结直肠癌术后微小残留病灶及预测复发风险的循环肿瘤DNA检测系统及应用

权利要求书

1.一种循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，该检测系统包括(1)结直肠癌组织基因突变筛查模块、(2)血浆游离DNA基因突变分析模块，和(3)循环肿瘤DNA状态判断模块；

(1)结直肠癌组织基因突变筛查模块：利用同一患者的结直肠癌肿瘤组织和配对的外周血白细胞的基因组DNA的高通量测序数据，以外周血白细胞DNA基因序列为对照，进行对比识别结直肠癌肿瘤组织中的基因突变；

(2)血浆游离DNA基因突变分析模块：将上述(1)中识别出的结直肠癌肿瘤组织的基因突变作为该患者的一组特征性基因突变，并计算该患者血浆游离DNA中这组特征性基因突变的校正P值，方法如下：

根据一组健康人的血浆游离DNA测序结果，计算该组特征性基因突变的背景等位基因频率分布；

利用同一患者的血浆游离DNA的高通量测序数据，采用血浆游离DNA中检测到的该基因突变的突变序列数目和正常序列数目，计算该组特征性基因突变中每一个基因突变相对于背景等位基因频率分布的校正P值；

对于该组特征性基因的每一个突变，将校正P值0.01的突变认定为存在于该患者的血浆游离DNA中的真实基因突变；

(3)循环肿瘤DNA状态判断模块：判断标准为：当血浆游离DNA真实基因突变数量≥在同一患者肿瘤组织中检测到的基因突变数量的5％时，该血浆判定为循环肿瘤DNA阳性，否则判定为循环肿瘤DNA阴性。

2.如权利要求1所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，所述的高通量测序均采用相同的下一代测序基因组合面板。

3.如权利要求2所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，所述的结直肠癌肿瘤组织和外周血白细胞样本的取样时间为结直肠癌根治术前，所述的血浆游离DNA提取自血浆，血浆取样时间为结直肠癌根治术后。

4.如权利要求3所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，所述的结直肠癌肿瘤组织中的基因突变还需满足如下所有情况：

(1)不存在于基于500名健康捐献者的外周血白细胞样本所构建的正常数据库，panelof normal；

(2)在1000Genomes Project，Exome Aggregation Consortium和Genome AggregationDatabase数据库中的出现频率小于1％；

(3)在COSMIC数据库v92版本中记录频数≥20次的常见变异，要求变异等位基因频率VAF≥0.5％，支持该变异的测序读数reads≥3，该变异发生的位点的检测深度≥30x；

(4)对于其他变异，要求变异等位基因频率VAF≥1％，支持该变异的测序读数reads≥6，该变异发生的位点的检测深度≥30x。

5.如权利要求1所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，所述的P值经过Benjamini-Hochberg法进行多重检验校正。

6.如权利要求1所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，所述的血浆游离DNA真实基因突变的判断标准除了要满足校正P值0.01外，还需满足以下条件：

对于在COSMIC数据库v92版本中记录频数≥20次的常见变异，要求支持该变异的测序读数reads≥3，该变异发生的位点的检测深度≥100x；

对于其它变异，要求支持该变异的测序读数reads≥6，该位点的检测深度≥100x。

7.如权利要求1所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，以同一患者的外周血白细胞DNA基因序列为对照，在肿瘤组织中没有检测到的血浆游离DNA基因突变，需同时符合如下条件才是真实基因突变：

变异等位基因频率VAF≥1％，支持该变异的测序读数reads≥6，该变异发生的位点的检测深度≥100x；不存在与克隆性造血基因变异数据库中；在同一患者来源的外周血白细胞DNA中的变异等位基因频率为0％或满足血浆游离DNA变异等位基因频率为外周血白细胞DNA相同位点变异等位基因频率的5倍及以上。

8.如权利要求1所述的循环肿瘤DNA检测系统，其特征在于，所述的基因突变包括单核苷酸变异及小片段插入/缺失突变。