[发明专利]ctDNA检测分析装置及方法

说明书

本发明涉及一种ctDNA检测分析装置，其包括：数据处理模块、体细胞变异获取模块、体细胞变异筛选模块。

技术领域

本发明涉及DNA肿瘤分析领域，尤其是涉及一种ctDNA检测分析装置和方法。

背景技术

分子和细胞异质性是癌症的标志，是肿瘤诊断和治疗最大的挑战之一。癌细胞的基因组不稳定性和表型可塑性导致病变特异性基因组。肿瘤的精准治疗一直是科研和临床医学追求的目标。液体活检是体外诊断的一种方法，是一种非侵入式的血液测试，能够监测肿瘤或转移灶释放到血液循环系统中的循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA)，是检测肿瘤的突破性新型辅助治疗技术。液体活检测优势在于能够解决精准治疗的痛点，通过非侵入式取样降低活检的危害性，而且有效延长患者的生存期，具有很高的性价比。

癌症患者的正常循环cfDNA水平高于健康人。当肿瘤体积增加时，细胞周转量也因凋亡和坏死细胞的数量增加。大多数cfDNA片段测量在180和200bp之间，表明细胞凋亡可能在循环中产生大部分的cfDNA。1989年，Stroun等发现癌症患者血浆中有一些cfDNA来源于癌细胞。在1994年，首例报道胰腺癌患者在血浆cfDNA中检测到KRAS基因突变。在健康人群中，血浆游离DNA(cfDNA)cfDNA浓度介于1-10ng/ml。人的血浆游离核酸片段，在1949年首先由Mandel和Métais首次研究报道；1977年报道了首例癌症患者的cfDNA水平；cfDNA中的突变是癌症的高度特异性标志物，这样就形成了术语“循环肿瘤DNA”(ctDNA)。

基于ctDNA这种液态活检技术，在临床上可以将其应用于：1、癌症早筛/诊断：对于症状患者，具备敏感和特异性的癌症检测可能加快诊断和治疗的时间。对于人群水平，ctDNA作为疾病标志物的肿瘤筛查可以在症状明显之前进行干预。2、预后、残留疾病和复发风险评估：评估进展风险对于选择治疗至关重要。经治疗后，确定患有复发风险高的患者可用于分层辅助治疗。3、治疗选择：新型分子靶向治疗和免疫治疗改进了患者分子分型和治疗分层。目前，肿瘤活组织获得肿瘤诊断的金标准，但不易获得，并且它们受肿瘤异质性干扰，从而导致假阴性结果。4、治疗监测：传统的监测方法精度有限，同时存在较高成本和辐射危害。液体活检可以随连续重复监测，对患者的风险较小，同时提供准确的肿瘤相关信息读。

目前ctDNA检测主要是检测单一或少数已知致病位点的体细胞变异来对患者疾病进行诊疗。这种对于同时具有体系突变和胚系突变的患者来说,分析时往往仅选取部分位点进行，如此就引入了主观因素，从而导致结果的偏向性，并且在不同基因型人群中药物不同的毒性反应方面没有办法同时进行评估指导。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种结合二代测序方法进行ctDNA变异位点分析和评估解读装置和方法。

具体来说，本发明涉及如下内容：

1.一种ctDNA检测分析装置，其包括：

数据处理模块，用于对ctDNA及对照样本测序数据进行过滤、对比，筛选低质量的变异测序数据，保留高质量的变异测序数据；

体细胞变异获取模块，用于对ctDNA的高质量的变异测序数据和对照样本的高质量的变异测序数据与人类参考基因组进行比对，获取体细胞变异结果信息；

体细胞变异筛选模块，用于对获取的体细胞变异结果信息进行筛选，获得体细胞变异位点相关的基因信息。

2.根据方案1所述的ctDNA检测分析装置，其中，在所述数据处理模块之后还包括：

胚系变异获取模块，用于将对照样本的变异测序数据与人类参考基因组信息比对，过滤获取胚系变异结果；

遗传风险解读模块，用于评估胚系变异结果的癌症风险信息。

3.根据方案1或2所述的ctDNA检测分析装置，其中，