[发明专利]一种肝癌的早期诊断设备

说明书

本发明提供一种早期诊断肝癌的设备，该设备包括：用于读取或者存储来自主体的血液样本中游离核酸全基因组的拷贝数的数据的模块；用于读取或者存储与肝癌发生的全基因组权重数据的模块；计算模块，该计算模块让所述的权重数据结合所述的拷贝数进行统计学权重计算，从而获得所述的主体是否是肝癌的结果。利用该设备和方法可以早期进行肝癌的诊断。

本申请主张中国申请，申请号：201811177972.2；申请日2018年10月10日的优先权，其全部的内容作为本发明的一部分。

技术领域

本发明涉及癌症辅助诊断领域，特别是一种用于早期癌症辅助诊断的方法和设备,更为特别的，涉及从样本中获取与癌症可能关联的驱动因子的数据来进行早期癌症的诊断方法和设备。

背景技术

癌症是一种恶性的肿瘤,一般是人或者哺乳动物受到外界环境或内在的生物学变化而产生的一种疾病。例如，肝癌是恶性度非常高的肿瘤，一旦转移基本没有有效的治疗方案，存活率很低。肝癌如果诊断在早期，还可以接受手术或者肝移植的时候，五年存活率可以达到70％。如果已经转移的话，五年存活率只有5％左右。无论什么样类型的癌症，早期诊断对病人的生存至关重要，可以采取早期治疗手段而显著提高病人的生存时间,甚至可以治愈某些癌症。

例如，对于肝癌，常规的肝癌的诊断主要是通过甲胎蛋白(AFP)进行筛查。对于高风险人群再通过超声，核磁等影像学手段进一步检查。发现可疑病灶时确诊的手段是肝穿刺活检。但是，超声的灵敏度有限，而且不能确诊。常规的肝穿刺活检有很大的侵入性，而且有引起肿瘤扩散的风险。此外，由于肿瘤有普遍的肿瘤内的异质性，很多时候肝穿刺活检并不能显示肿瘤的全貌。

虽然影像学检查和穿刺活检是一种癌症检测的手段，但是市场更需要一种使用液体活检来完成癌症的早期诊断的非侵入性手段。液体活检主要依赖灵敏的技术来检测血液里的游离的DNA(ccfDNAs)中的肿瘤特有的DNA(循环肿瘤DNA,circulating tumor DNA，ctDNA)。因为释放到血液里的肿瘤DNA的量跟肿瘤的大小和肿瘤的临床分期密切相关，而早期的肿瘤释放到血液里的DNA很少，所以用液体活检通过对循环肿瘤DNA来诊断早期肿瘤面临很大的挑战。这主要是由于循环DNA含量低，使用现有扩增和测序的方式进行文库建立和测序，容易产生假阳性或者假阴性，从而让检测不准确。

目前用血液的ccfDNA检测肿瘤的有两大类策略：第一是针对一些特定序列；第二是全基因组。针对特定序列的方法包括甲基化位点，突变位点，等等。这些方法的局限之一是不能对特定序列的选择进行优化。全基因组的策略主要是通过全基因组测序来检测拷贝数，甲基化，或者突变。由于测序价格较高，大部分的甲基化位点或突变位点都是针对特定序列。而文献报道的这类位点一般都不是针对早期肿瘤的筛查。因而这些位点对筛查早期肿瘤的性能是没有确定的临床和科研依据的。相比之下，全基因组测序可以获得尽可能多的肿瘤相关信息，但是由于价格的局限，只能受限于低深度的测序，因而进一步增加了肿瘤早筛的挑战。另外，即使采用不受测序深度影响的方式进行全基因组测序，仍然缺乏有效的计算的方法来进行早期癌症检测的数据分析。因而，要实现癌症早期诊断以达到早期治疗的目的，就需要全新的实验技术及数据分析方法。

发明内容

不管是针对特定序列还是全基因组，现有的研究主要集中在中晚期癌症。在多数情况下，此类研究结果也没有经过独立验证以证明其准确性和有效性。我们针对以上的一个或者多个问题，利用全基因组的测序分析，开发了独特的实验技术以及基于机器学习的统计模型算法，来有效的捕获低深度全基因组测序里包含的微量的癌症DNA的信息，进而提高对早期癌症筛查的准确性。同时，我们的方法使用了早期癌症病人样本进行了严格的独立验证来证明其优异的诊断性能。

因此，本发明的目的在于针对现有诊断技术的不足，提供一种全新的用于早期癌症辅助诊断的试剂盒及其检测方法以及使用该方法的设备。