[发明专利]一种DNA同源重组异常的检测方法及其应用

说明书

本申请提供了一种DNA同源重组异常的检测方法，包括：（1）SNP位点筛选；（2）为筛选到的SNP位点设计捕获探针；（3）基因组DNA提取和文库构建；（4）文库靶向富集；（5）高通量测序并分析测序数据，判断HRD状态时使用Kolmogorov‑Smirnov检验或者scarHRD。

技术领域

本发明属于医学分子生物学领域，具体涉及一种DNA同源重组异常的检测方法及其应用。

背景技术

DNA修复的方式主要有两种，其中一种是精确无误的同源重组修复（HomologousRecombination Repair，HRR），另一种则是容易产生错误的非同源染色体粘合修复（Non-Homologous End-Joining，NHEJ）。第一种修复方式常见于DNA单链断裂时，第二种修复常见于双链DNA断裂情况。HRR是一条涉及到多个步骤的复杂的信号通路，其中关键蛋白为BRCA1和BRCA2。如果BRCA基因出现突变导致BRCA1和BRCA2蛋白失去功能，就会引起HRR功能异常（Homologous Recombination Deficiency, HRD）。另外，其它HRR相关基因，如 PALB2,CDK12，RAD51, CHEK2, ATM等发生突变、或BRCA1基因启动子发生甲基化、以及其他暂未明确的原因，都会引起HRD，导致基因组不稳定。

HRD是多种肿瘤中常见特征，与肿瘤发生相关，也与PARP抑制剂等肿瘤治疗药物的敏感性相关；此外HRD的检测在基因组功能研究，疾病相关基因筛选也有广泛的用途。

发明内容

一方面，本申请提供一种DNA同源重组异常的检测方法，包括：

（1）SNP位点筛选；

（2）为筛选到的SNP位点设计捕获探针；

（3）基因组DNA提取和文库构建；

（4）文库靶向富集；

（5）高通量测序并分析测序数据。

进一步地，步骤（5）包括数据质控、数据比对和点突变识别。

进一步地，点突变识别包括（a）利用已有的SNP数据库，建立相关性模型，产生重校准表，输入已知的多态性位点数据库，屏蔽不需要重校准的部分；（b）使用模型对原始碱基进行调整，仅调整非已知SNP区域；功能识别SNP和InDel；评估HRD状态。

进一步地，评估HRD状态包括： Kolmogorov-Smirnov检验检测样本与对照样本位点突变频率分布差异。

进一步地，评估HRD状态使用scarHRD的R包。

进一步地，步骤（1）中的SNP位点筛选包括从一个或多个人群中基因组数据库中按照以下规则筛选SNP：

A．剔除Y染色体和线粒体SNP，过滤次等位基因频率（MAF）小于5%的SNP；

B. 过滤显著偏离Hardy-Weinberg equilibrium的SNP；

C. 过滤Insertion和Deletion；

D. 筛选位点上下游75bp范围内不包含重复区域的SNP；

E. 筛选位点上下游75bp范围内序列与人类基因组其它区域无同源性的SNP；

F. 间隔30KB，在间隔点2KB范围内筛选GC含量最接近0.5的SNP。