[发明专利]联合检测SNV、CNV和FUSION变异的方法和装置

说明书

本公开内容涉及联合检测SNV、CNV和FUSION变异的方法和装置。更具体而言，所述装置包括：测序数据读入模块；SNV检测模块；CNV检测模块；FUSION变异检测模块；和结果输出模块，其中CNV检测模块包括以下模块：BAF计算模块；BAF矫正模块；BAF分离鉴定模块；测序深度计算模块；logR矫正模块；logR背景噪音计算模块；和CNV判定模块。所述方法和装置基于BAF+logR信息，高灵敏度高特异性检测ctDNA占比极低的样本中的SNV、CNV及FUSION变异，尤其是低拷贝数扩增的CNV变异。

技术领域

本发明属于基因检测技术领域，尤其涉及检测样本中目标基因的CNV的方法、系统和装置，以及联合检测样本中的SNV、CNV和FUSION变异的方法、系统和装置。

背景技术

细胞的DNA通过凋亡、分泌或吞噬等多种机制进入血液循环系统，这种DNA碎片称之为细胞游离DNA(cell free DNA, cfDNA)，大小通常为160-180bp。

对于肿瘤患者而言，血浆中的cfDNA除了来自正常的细胞外，还有部分来源于肿瘤细胞，这部分携带肿瘤细胞特异信息的DNA被称为循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)。ctDNA在cfDNA中的占比一般为0.1％-10％，并且随着病情阶段的不同差异很大。在肿瘤患者的ctDNA中，常见的变异类型包括点突变(single nucleotide variant, SNV)、插入缺失(insertion and deletion, INDEL)、拷贝数变异(copy number variation, CNV)、基因融合(Fusion)等。

ctDNA的相对含量与肿瘤的负荷和对治疗的反应是相关的，可以用于鉴定驱动基因、指导临床治疗、检测临床治疗效果及对癌症复发进行动态监控等，因此cfDNA的液体活检越来越受到关注。相比传统影像学，cfDNA检测可以更早的检测到癌症是否复发，此外cfDNA样本收集相对容易，对于一些晚期患者很难取到组织样本。

目前检测CNV的方法主要有荧光原位杂交(FISH)、Southern印迹杂交、数字PCR以及二代测序等。荧光原位杂交技术检测特异性高，但样本处理周期长，成本高(探针价格昂贵)，也无法做到高通量，结果判读专业性和主观性较强；数字PCR可以实现对扩增进行绝对定量，但对于样本的基因组要求较高，基因组紊乱情况下无法给出正确结果，甚至会误报；Southern印记杂交技术也可以检测CNV，但是操作复杂繁琐，并且容易出现假阳性，临床推广比较困难；已有的一些二代检测技术无法在cfDNA水平进行准确检测，主要表现在灵敏度不足，在肿瘤占比低的血液样本中假阴性率高。

由上述可知，由于血浆中带有基因拷贝数变异的游离DNA(cfDNA)的浓度较低，目前检测cfDNA中的CNV的方法存在灵敏度不高、特异性较低、准确度较低以及操作繁琐等缺点。因此，本领域对于有效检测低ctDNA含量样本中的SNV、CNV及FUSION变异，尤其是低拷贝数扩增的CNV变异的方法存在持续需求。

因此，本领域需要一种以高灵敏度和高特异性准确检测CNV的改进方法，从而有效提高cfDNA中CNV的检出率；还需要一种联合检测cfDNA样本中目标基因的SNV、CNV和FUSION变异的方法。

发明内容

本发明提供了一种基于BAF+logR信息，高灵敏度高特异性检测CNV的方法，该方法结合BAF与测序深度的信息，可以有效提高cfDNA中CNV的阳性检出率。在此基础上，本发明提供了一种联合检测SNV、CNV和FUSION变异的方法和装置，以有效检测ctDNA占比极低的样本中的SNV、CNV及FUSION变异，尤其是低拷贝数扩增的CNV变异。

本申请发明人发现，通过在目标基因区域及基因组上特定SNP位点设计探针，并开发了利用BAF和logR信息双重检测CNV的新技术，可以准确检出ctDNA占比极低的样本(例如血液样本)中低频CNV扩增，克服现有技术存在的不足之处并具有极大的应用价值。