[发明专利]一种微卫星不稳定分析方法及装置

说明书

本发明提供一种微卫星不稳定分析方法及装置，该方法包括；数据获取步骤，微卫星位点初次筛选步骤，样本训练步骤，微卫星位点再次筛选步骤，微卫星位点三次筛选步骤，微卫星稳定判断步骤。本发明能够基于现有的NGS检测数据分析结果挑选微卫星位点，直接分析样本的MSI状态，使用多个微卫星位点来分析MSI的状态，克服了PCR方法检测连续性差、容易误判的缺陷。

技术领域

本发明涉及基因检测领域，尤其涉及一种微卫星不稳定分析方法及装置。

背景技术

微卫星(Microsatellite)是遍布于人类基因组中的短串联重复序列，有单核苷酸、双核苷酸或多核苷酸的重复，重复次数10-50次甚至更多。与正常细胞相比，肿瘤细胞内的微卫星由于重复单位的插入或缺失而导致微卫星长度的改变，就叫做微卫星不稳定性(Microsatellite Instability,MSI)。大量研究表明，MSI是由错配修复(MMR)基因发生缺陷引起的，与肿瘤的发生密切相关。据文献报道，大约15％的结直肠癌中存在MSI-H(微卫星高度不稳定)现象，与MSS(微卫星稳定)特征的结直肠癌相比，其发病机制、预后和对药物的敏感性均不同。在非结直肠癌的实体瘤中，也存在着不同比例的MSI-H现象，MSI状态不同的实体瘤在对Keytruda响应率方面存在显著性差异，MSI-H不适用单独的5-FU化疗。临床上已将MSI作为结直肠癌及其他实体瘤预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物，并应用于协助林奇综合征筛查。

目前多重荧光PCR-毛细管电泳法检测MSI状态是国际公认的金标准，NCCN、ASCO等国际知名机构联合推荐。同时提取同一患者的正常组织和肿瘤样本DNA，采用多重荧光PCR的方法对检测位点进行扩增，再通过毛细管电泳对扩增产物进行检测，并利用专业软件对两种组织来源检测结果进行对比分析，能准确的给患者MSI状态进行分型。目前常见的PCR方法只检测5个MSI位点，当2个以上位点发生不稳定，则判定为MSI-H，一个位点不稳定判定为MSI-L，否则判断为MSS。但是现有的方法中，由于检测位点较少，判定值的连续性差，很容易发生MSS和MSI-L以及MSI-H和MSI-L之间的误判。

随着精准医学的兴起，肿瘤患者在确诊以及用药指导时，常需要检测相应的基因突变等标志物。随着高通量测序技术(High-Throughput Sequencing，也称Next-Generation Sequencing，NGS)的崛起，在肿瘤精准治疗相关领域的应用也趋近成熟，以其能够一次进行多个基因位点的检测，能够同时评估肿瘤相关突变负荷，以及通量高等特点，应用越来越广泛。在患者同时需要评估基因突变肿瘤突变负荷以及MSI状态时，在NGS检测之外，再去收集临床样本进行PCR检测会对样本量有较高的要求，同时成本相对也较高，实验步骤也相应增多。

发明内容

本发明主要解决现有技术在检测微卫星不稳定时存在的需要重新收集临床样本、成本高、实验步骤多等问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种微卫星不稳定分析方法，包括：

数据获取步骤，分别获取至少一个个体的肿瘤样本、正常对照样本的测序数据；

微卫星位点初次筛选步骤，从至少一个所述正常对照样本的测序数据中筛选微卫星位点，得到候选微卫星位点集S1；

样本训练步骤，选择微卫星稳定的肿瘤样本以及微卫星不稳定的肿瘤样本作为训练集，分别计算所述训练集中每个样本微卫星位点集S1的每个微卫星位点的肿瘤样本插入长度分布P_i、正常对照样本插入长度分布Q_j，计算两个分布之间的推土机距离，即EMD值；

微卫星位点再次筛选步骤，计算所述训练集中每个微卫星位点在微卫星稳定的肿瘤样本和微卫星不稳定的肿瘤样本中的EMD值的显著性值，保留所述显著性值小于第一阈值的微卫星位点s_i，得到候选微卫星位点集S2；