[发明专利]一种基于突变特征确定cfDNA组织来源的系统

说明书

本发明提供一种基于突变特征确定cfDNA组织来源的系统，包括基于分子标签的cfDNA高通量靶向测序模块，靶基因外显子区域突变特征分析模块，基于突变特征确定cfDNA组织来源的模块，能够提取肿瘤病人的cfDNA，并添加分子标签，通过高通量靶向测序对肿瘤病人血浆样本的cfDNA的靶基因的外显子区域的序列进行测序；通过分子标签将从样本获得的一致性序列数据并与人类参考基因组序列进行比对，计算肿瘤样本中所述靶基因外显子的体细胞突变类型和突变比例。使用正常人突变数据库和肿瘤病人突变数据库进行检索和注释，通过突变点的过滤和阳性突变点的筛选，最后使用打分系统实现对组织部位的打分，确定cfDNA的组织来源。

技术领域

本发明涉及UMI分子标签技术和高通量靶向测序技术领域，具体为一种基于突变特征确定cfDNA组织来源的系统。

背景技术

目前，研究液体活检、癌症早筛的常规方法为通过对致癌基因或者抑癌基因的突变检测来识别肿瘤释放的cfDNA。文献Razavi,P.,Li,B.T.,Brown,D.N.et al.High-intensity sequencing reveals the sources ofplasma circulating cell-freeDNAvariants.Nat Med 25,1928–1937(2019).中Pedram等人通过对124个转移的癌症患者和47个健康人的外周血进行了508个特定基因，大于60000倍的超深度检测，发现大量的cfDNA突变，81.6％来自于健康人，53.2％来自于癌症患者，都是白细胞的克隆性造血引起的，而非肿瘤细胞。这样会使得通过特定靶标基因的突变来识别癌症患者会发生很大的误判率。因此需要一种基于突变特征确定cfDNA组织来源的系统来解决上述问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于突变特征确定cfDNA组织来源的系统，解决了现有技术中的技术问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于突变特征确定cfDNA组织来源的系统，具体包括：基于分子标签的cfDNA高通量靶向测序模块，靶基因突变特征分析模块和基于突变特征确定cfDNA组织来源的模块；

所述基于分子标签的cfDNA高通量靶向测序模块配置为提取血浆样本中cfDNA，添加分子标签并使用特异性探针从DNA文库中捕获包含靶基因选定的外显子区域的DNA片段，并对所述的DNA片段进行测序以获得所述靶基因外显子区域的序列信息；

所述靶基因突变特征分析模块为将所述序列信息通过分子标签进行分组生成来源于同一个DNA片段的reads序列即一致性序列(consensus)，将所述一致性序列与人参考基因组序列信息进行比对，使用软件进行突变检测和突变注释，得到cfDNA靶基因外显子区域的突变特征；

所述基于突变特征确定cfDNA组织来源的模块分为以下几个步骤：

1)根据突变的染色体位置与正常人突变数据库，肿瘤病人突变数据进行检索和注释得到该突变在正常人数据库中的样本数量与携带率，该突变在肿瘤病人数据库中的样本数量；

2)对注释好的突变点进行过滤，剔除非体细胞或正常人可能携带的非肿瘤特异突变；

3)过滤后的突变点进一步筛选出阳性突变；

4)通过阳性突变点根据打分系统原则实现对组织部位的打分，按照打分排序，确定cfDNA的组织来源。

优选地，所述基于突变特征确定cfDNA组织来源的模块中对注释好的突变点进行过滤的具体配置为满足以下条件的其中一条的突变点需要剔除掉：

(1)突变比例大于0.02的突变，可能为白细胞突变；

(2)在正常人突变数据库中样本数大于3的突变位点，可能为正常人携带的突变；

(3)在肿瘤病人突变数据库中样本数小于10的突变位点，可能为非肿瘤特异突变。