[发明专利]肿瘤突变负荷检测方法、装置和存储介质

说明书

一种肿瘤突变负荷检测方法、装置和存储介质，该方法包括：获取单个测试样本的突变频率数据，包括该样本目标区域的位点突变频率，将位点突变频率与设定的阈值进行比较得到大于阈值的单核苷酸变异，并去除单核苷酸变异中的无义突变得到有效单核苷酸变异个数；获取单个测试样本的Indel突变频率数据，包括该样本目标区域的Indel突变频率，将Indel突变频率与设定的阈值进行比较得到大于阈值的Indel突变个数；根据肿瘤突变负荷的估值公式计算肿瘤突变负荷的数值，估值公式包括有效单核苷酸变异个数的权重项和Indel突变个数的权重项。本发明的方法，在不依赖公共数据库和正常配对对照样本的前提下，准确地对肺癌样本的TMB指标进行检测。

技术领域

本发明涉及肿瘤检测技术领域，具体涉及一种肿瘤突变负荷检测方法、装置和存储介质。

背景技术

细胞程序性死亡蛋白1(Programmed Cell Death protein 1,PD-1)是一种通常表达于细胞表面的蛋白，通过降低免疫细胞对细胞的炎症反应而调控免疫系统，防止自身免疫的发生。PD-1的配体PD-L1可以特异性地中和PD-1，从而重新启动免疫系统对细胞的杀伤作用。这种现象又被叫做免疫检查点抑制。通过免疫检查点抑制机制(如CTLA-4和PD-L1)开发的药物在近几年的癌症治疗中被发现有着令人鼓舞的治疗效果。

细胞的癌变通常是由体细胞中的基因突变长期积累的结果，但不是所有的体细胞突变都会导致细胞癌变。目前主流观点认为，只有在驱动基因上的特异突变才赋予细胞癌变的特性，这种突变叫做驱动突变(driver mutation)。而驱动突变又会引发其他的基因突变，这导致癌细胞中的基因突变数量往往高于正常的体细胞。肿瘤突变负荷(TMB)是反映肿瘤细胞中总的基因突变程度的一个指标，通常以每百万碱基(Mb)的肿瘤基因组区域中包含的肿瘤体细胞突变总数来表示。

多个大规模临床研究发现，免疫检查点抑制剂的疗效很大程度上取决于患者癌细胞中所携带的基因突变的数量。在接受免疫检查点抑制剂治疗的患者中，TMB高与TMB低的患者对免疫疗法的疗效差异十分明显。因此，TMB的精确测量可以预测免疫检查点抑制剂的疗效，使癌症患者有机会获得更加精准的治疗。

最初的TMB采用全外显子组测序方法，对照患者的正常组织和癌组织，找出癌细胞特有的体细胞突变。可是对癌组织和正常组织同时测序成本较高，科学家开始探索只对癌症单个样本测序来测量TMB的可行性。2017年底，FDA批准的FoundationOne CDx基因检测试剂盒就采用了单样本测量TMB的方法，即只对癌症样本测序，然后通过统计方法和人群数据库信息在基因突变中确定胚系突变并过滤。这在一定程度上降低了TMB检测的成本要求。但是这类方法有几个缺陷。首先，不同癌种间TMB的差异较大，用同样的数据库过滤方法并不能保证对所有癌种的胚系基因突变进行精确的去除；其次，这种方法高度依赖公共数据库的质量和多样性，对不在数据库中的人种的突变背景无法做出精确的描述。

发明内容

本申请提供一种肿瘤突变负荷检测方法、装置和存储介质，在不依赖公共数据库和配对正常样本的前提下，准确地对肺癌样本的TMB指标进行检测。

根据第一方面，一种实施例中提供一种肿瘤突变负荷检测方法，包括如下步骤：

获取单个测试样本的突变频率数据，该突变频率数据包括该样本目标区域的位点突变频率，将上述位点突变频率与设定的位点突变频率阈值进行比较，得到位点突变频率大于上述位点突变频率阈值的单核苷酸变异，并去除上述单核苷酸变异中的无义突变得到有效单核苷酸变异个数；

获取单个测试样本的Indel突变频率数据，该Indel突变频率数据包括该样本目标区域的Indel突变频率，将上述Indel突变频率与设定的Indel突变频率阈值进行比较，得到Indel突变频率大于上述Indel突变频率阈值的Indel突变个数；