[发明专利]微卫星不稳定性检测装置、计算机设备及计算机存储介质

说明书

本发明涉及一种能够提高结果准确性的微卫星不稳定性检测装置、计算机设备及计算机存储介质。该微卫星不稳定性检测装置根据已有的敏感MS位点数据，从筛选出的可信的MS位点中筛选出与所述已有的敏感MS位点数据中一致的敏感MS位点；对筛选出所述敏感MS位点进行过滤，筛选出不稳定MS位点；对肿瘤样本的所述不稳定MS位点进行打分分析。该微卫星不稳定性检测方法充分考虑传统技术存在的问题，根据前期建立的敏感MS位点数据为基础，利用较低的测序数据量，即可得到更为准确的结果，由于数据量少，整个处理流程更快，效率更高，并且可以有效降低假阳性和假阴性结果的出现。

技术领域

本发明涉及分子生物学及生物信息学技术领域，尤其是涉及一种微卫星不稳定性检测装置、计算机设备及计算机存储介质。

背景技术

微卫星（Microsatellite，简称MS）序列是广泛存在人类基因组中的短串联重复DNA序列，一般由1-6个碱基的串联重复片段重复多次构成。当人体的错配修复（Mismatchrepair，简称MMR）机制发生缺陷时，MS序列会出现长度的变化，称为微卫星不稳定性（Microsatellite instability，简称MSI）。MSI存在于多种实体瘤中，如子宫内膜癌、胃腺癌、结直肠腺癌，是提示肿瘤预后效果和制定辅助治疗方案的重要分子标记物。NCCN（National Comprehensive Cancer Network）指南指出，所有II期结直肠癌患者和转移性结直肠癌患者都应该进行MMR或者MSI检测，充分体现了MSI状态对于结直肠癌患者的重要性。2017年FDA（Food and Drug Administration）批准 Keytuda用于治疗MSI-H（微卫星高度不稳定）的实体瘤患者。这是首款不区分肿瘤来源，而是依照分子标记物进行用药指导的抗癌药物，具有里程碑式的意义，也为广大MSI-H的肿瘤患者带来福音。

目前检测患者MSI状态的国际通用标准做法有两个：IHC（免疫组化）和PCR（聚合酶链式反应）。IHC是检测MMR相关基因的蛋白表达情况，而PCR则是检测一些经典的MS位点是否有重复片段的插入或缺失。基于NGS（二代测序）数据的MSI检测方法通常是遍历基因组中大量的MS位点，通过比较肿瘤样本与正常对照样本在各MS位点上的差异，从而识别出不稳定的MS位点，并最终确定该患者的MSI状态。

目前基于NGS的MSI检测软件有很多，各有优劣，MANTIS（MicrosatelliteAnalysis for Normal-Tumor InStability）是其中效果较为突出的软件之一。MANTIS利用肿瘤样本和正常对照样本经数据比对后的结果文件作为输入来计算肿瘤样本的不稳定性评分，最终根据这个评分来确定肿瘤样本的MSI状态。MANTIS软件分析的第一步是从基因组上提取出所有的MS位点，作为分析目标。如果是靶向基因测序，则只挑选出靶向基因区间内的MS位点。之后，MANTIS会识别出所有的MS位点上的串联重复片段的重复次数，例如某一MS位点的重复次数原本为10，经插入或缺失突变后这个数字可能变为9或11，MANTIS会识别出所有的可能性。接着，MANTIS会统计每个MS位点每种重复次数上的reads支持数（supportted reads count），并依据一定的条件进行位点的过滤。最后，MANTIS根据肿瘤样本和对应的正常样本在各MS位点上的reads支持数的差异，来判断该位点是否是不稳定的，并最终根据所有的不稳定MS位点整体计算出一个分数，作为该肿瘤样本的评分。