[发明专利]基于ctDNA的基因检测装置、存储介质及计算机系统

说明书

本发明公开了一种基于ctDNA的基因检测方法、装置、存储介质及计算机系统。该方法包括：获取待测样本的ctDNA的测序数据；将测序数据与参考基因组进行比对，并保留符合预设条件的比对数据；根据以下参数的至少之一对比对数据进行分析，并确定ctDNA对应的结果：比对数据的突变错误谱以及CNV特征，其中，突变错误谱是对突变错误进行分类后计算每一类突变错误的丰度得到的，突变错误为与参考基因组的碱基不一致的碱基。该方法在不增加任何额外的实验和测序成本的基础上，利用常规的NGS低深度测序数据，实现了对ctDNA的基因突变检测。

技术领域

本发明涉及基因检测领域，具体而言，涉及一种基于ctDNA的基因检测方法、装置、存储介质及计算机系统。

背景技术

现有方法中癌症筛查的手段主要有两类，第一类：传统筛查方法；第二类是基于ctDNA的早筛方法。

目前在临床上较为成熟的癌症筛查手段,如血清学肿瘤标志物、PET(-)CT、穿刺活检等大部分难以发现早期的癌变，或者早期发现的准确性不够高，临床缺乏能够有效检测早期癌症的方法。

1.影像学或细胞学的筛查方法

比较成熟的包括对乳房钼靶X线成像来筛查乳腺癌，巴氏涂片等细胞学方法对宫颈癌筛查。

这类方法的局限性在于：1)难以发现早期的癌变，因为细胞和组织水平的变化要晚于DNA水平的变化，2)特定的方法只针对特定的癌种，不具备通用性；3)检测的敏感性不够高，只有60％不到。

2.血清学肿瘤标志物筛查方法

通过生化检测血清中与肿瘤发生相关的标志物的浓度是否升高。

这类方法的局限性在于：1)灵敏度和特异性均不够理想，一方面与癌症无关的其它因素也有可能造成某种标志物的含量上升，另一方面患有某种癌症的人也一定会出现该癌症相关的标志物浓度上升，2)一种标志物只针对一种对少数几种癌症，并没有通用的癌症标志物；并不是每一种癌症都存在对应的标志物。

3.穿刺活检

穿刺取组织样本，做病理或基因检测。

这类方法的局限性在于：1)取样麻烦，大众接受度低，2)有创手段，存在一定危险。

针对上述传统方法的缺陷，基于ctDNA的早筛方法有望解决。由于癌症本质上是基因病，DNA水平的变异的发生要早于细胞和组织水平的变异。由于早期的肿瘤会释放ctDNA，因此对ctDNA的检测为癌症的早筛提供了可能。目前有以下两种方法：

1.低频突变检测的肿瘤早筛方法

通过Panel捕获癌症相关的基因区域，进行超高深度(数万x)的测序，检测其中来自ctDNA的超低频突变，从而推断人体是否已发生早期癌变。

这类方法的局限性在于：1)由于突变频率较低，需要定制panel靶向捕获特定的基因，进行超高测序深度，增加了对血量的要求；2)捕获panel很昂贵，超高深度测序的测序成本也很高，导致该筛查手段成本很高，不适用于人群常规筛查；3)准确性不理想，没有达到临床大规模应用的需求。

2.甲基化检测的肿瘤早筛方法

身体中的每个组织都有其独特的甲基化形式，所以可以根据该特性来对组织进行定位。在该新方法中，组织的定位是通过筛查CpG甲基化单倍型标签实现的。

这类方法的局限性在于，1)甲基化测序的实验流程复杂，操作门槛较高；2)甲基化测序较为昂贵；3)测序前用亚硫酸盐或者对甲基化敏感的酶切处理可能降低准确性。

对于现有技术中的问题，目前没有提出相应的解决方案。

发明内容