[发明专利]比对和变体测序分析管线

说明书

提供了用于分析来自下一代序列(NGS)平台的基因序列数据的系统和方法。还提供了制备通过NGS进行核酸序列分析的样品的方法。使用修改的GATK变体判读器进行变体判读。将读段映射到基因组参考序列是用Burrows Wheeler Aligner(BWA)进行的，且不包括软剪切。基因组参考序列是GRCh37.1人类基因组参考序列。测序方法包括乳液PCR(emPCR)、滚环扩增或固相扩增。在一些实施方案中，固相扩增是克隆桥扩增。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月26日提交的美国临时申请No.62/138620和2015年11月11日提交的美国临时申请No.62/253908的优先权和权益，其内容各自通过提述完整并入本文。

背景

在美国，每年诊断出超过200000例乳腺癌新病例。其中约2％至5％与BRCA1或BRCA2基因中的功能丧失变体相关。在一般人群中估计的携带者频率BRCA1为1:300，BRCA2为1:800，例外是阿什肯纳兹犹太人(Ashkenazi-Jewish)女性，在她们中BRCA1和BRCA2中的3种始祖突变(founder mutation)的携带者频率为2％至5％。带有BRCA1或BRCA2基因中的有害突变的患者发生乳腺癌的终生风险有50％至80％，发生卵巢癌的终生风险有20％至40％。三阴性乳腺癌——不表达雌激素受体、孕激素受体或Her2/neu，特点是侵袭性更强——占所有乳腺癌的15％至20％；三阴性乳腺癌与BRCA突变相关，频率在4％至42％之间，取决于研究人群的特征(例如，阿什肯纳兹犹太人女性的比例)。

美国国家综合癌症网络(NCCN)制定了帮助医疗保健提供者鉴定具有乳腺癌和卵巢癌高风险、并可能受益于癌症遗传风险评估的患者和家族成员的指南。遗传风险评估可能包括基因检测，但它是一个动态的咨询过程。确定乳腺癌女性是否为BRCA1/2阳性可有助于提供适当的关于增加监视以及关于对侧乳房切除术和/或输卵管卵巢切除术的风险与收益的咨询，而这两种手术都已被证明是对抗乳腺癌的防护措施。鉴定患者中的有害BRCA1/2变体也可能对家庭成员有帮助，家庭成员可能需要获取遗传咨询和测试的渠道来评估他们的癌症风险并确定适当的管理。美国乳腺外科医生学会建议对高风险人群个体进行BRCA1/2检测，包括具有以下情况的人群：早发型乳腺癌患者(50岁以前诊断)；两处原发性乳腺癌，双侧或同侧；早发型乳腺癌家族史；男性乳腺癌；卵巢癌(特别是非粘液型)的个人或家族史；在新诊断的乳腺癌或乳腺癌家族史背景中的阿什肯纳兹(东欧)犹太血统；家族中以前鉴定出BRCA1或BRCA2突变；年龄≤60岁的三阴性乳腺癌；或与遗传性乳腺癌家族史和卵巢相关癌症相关联的胰腺癌。

综合性的BRCA检测通常包括对BRCA1和BRCA2的所有编码外显子及剪接接合区进行测序，和对大基因重排进行分析。当扩增或测序引物序列中存在多态性时，基于PCR的测序方法，包括使用PCR扩增的Sanger测序和下一代测序(NGS)系统，可能由于等位基因脱扣(drop-out)而产生假阴性结果。

因此，对于改进样品测序的方法以及准确高效地分析NGS测序数据的方法存在着需要。

概述

在本文某些实施方案中提供了处理由高通量测序方法(包括下一代测序平台)产生的测序数据的方法。示例性测序平台包括但不限于Illumina MiSeq系统和LifeTechnologies Ion Torrent个人化操作基因组测序仪。