[发明专利]检测纯合缺失的方法和装置

说明书

本发明提供了一种检测纯合缺失的方法和装置。该方法包括：获取待测肿瘤样本和对照样本测序数据与参考基因组序列比对得到的比对结果数据；分别统计待测肿瘤样本和对照样本的原始测序深度并进行归一化处理，分别得到待测肿瘤样本的和对照样本的归一化深度DN和PoN；利用PoN建立所有捕获探针的正态分布模型；利用DN初步检测待测肿瘤样本中存在缺失的捕获探针区域；根据如下任意一种情况来判断存在缺失的捕获探针区域为纯合缺失：1)实际深度DI小于等于深度阈值，实际深度DI=样本深度×肿瘤纯度c；2)DN不符合正态分布模型。解决了现有难以区分某些缺失是否为纯合缺失的问题。

技术领域

本发明涉及基因测序领域，具体而言，涉及一种检测纯合缺失的方法和装置。

背景技术

肿瘤组织细胞成分结构复杂，除了肿瘤细胞，还包括基质细胞、免疫细胞、 成纤维细胞、脉管系统和细胞外基质等，共同构成肿瘤微环境。肿瘤纯度是指肿瘤组织中肿瘤细胞所占的比例。因此实际的肿瘤组织测序数据中往往包含未知比例的正常细胞的数据。

基因的纯合缺失(homozygous deletion，HD)是一类在临床上非常重要的结构变异，与多种肿瘤的预后、靶向药物的敏感性相关。可靠的HD检测结果可以为临床用药以及病情评估等提供十分重要的依据。

目前临床上没有专门的HD检测方法或者技术，HD的检测一般归类于基因的拷贝数变异(Copy Number Variation，CNV)检测。CNV目前的常用检测平台和金标准是基因芯片（microarray），其他技术包括基于PCR、免疫组化的实验手段(如FISH，IHC等)、高通量测序(NGS)等。基于实验的方法通常单次检测仅可覆盖一个基因，且检测结果灵敏度较低。基于基因芯片的方法只能检测特定的几个区域，而且正常组织的含量的多少也会影响对肿瘤CNV的计算。基于NGS的检测方法通常基于测序深度侧重于杂合缺失(LOH)和CNV扩增的计算，无法区分真实的缺失还是测序未覆盖。

分析HD难度源于以下三个方面： (1)肿瘤细胞几乎总是与未知比例的正常细胞混合； (2)肿瘤细胞的实际DNA含量， 由于总数和结构的染色体异常而未知； (3)肿瘤细胞群由于持续的亚克隆进化而可能是异质性的。 原则上，可以根据每个肿瘤细胞的DNA质量的细胞学测量或单细胞测序方法， 通过重新排列相对数据来推断绝对拷贝数。 然而， 这样的方法并不适合在解读肿瘤基因组中大规模使用。（4）对于测序深度为0的区域难以区分是未捕获到数据还是发生了纯合缺失。

因此，亟需研发一种更有效的准确识别肿瘤纯合缺失的方案，以满足科研和/或临床的使用需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种检测纯合缺失的方法和装置，以解决现有难以区分某些缺失是否为纯合缺失的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种检测纯合缺失的方法，该方法包括：S1，获取待测肿瘤样本和对照样本的测序数据，并分别与参考基因组序列比对得到的比对结果数据，配对样本包括待测肿瘤样本和对照样本；S2，利用比对结果数据，分别统计待测肿瘤样本和对照样本的原始测序深度，对原始测序深度进行归一化处理，分别得到待测肿瘤样本的和对照样本的归一化深度，相应记为DN和PoN；S3，利用对照样本的归一化深度PoN建立所有捕获探针的正态分布模型；S4，利用待测肿瘤样本的归一化深度DN，初步检测待测肿瘤样本中存在缺失的捕获探针区域；S5，根据如下任意一种情况来判断存在缺失的捕获探针区域为纯合缺失：1)缺失的捕获探针区域的实际深度DI小于等于深度阈值，其中，实际深度DI=样本深度×肿瘤纯度c，样本深度为待测肿瘤样本的原始测序深度或归一化深度；2)缺失的捕获探针区域的DN不符合正态分布模型。