[发明专利]确定核酸样本中SNV和肿瘤突变负荷的方法及应用

说明书

本发明提出了一种确定核酸样本中SNV的方法，该方法包括：对所述核酸样本进行双向测序，以获取所述核酸样本的测序数据，所述测序数据包括所述核酸样本的正向测序读段和反向测序读段；基于所述测序数据，所述正向测序读段和所述反向测序读段各自独立地与参考序列进行第一比对处理，以便获得测序读段在所述参考序列的位置和所述测序读段的重叠区域；基于所述重叠区域，获得单核苷酸变异；对所述单核苷酸变异进行筛选，以便获得所述SNV。

技术领域

本发明涉及基因测序领域，具体涉及确定核酸样本中SNV和肿瘤突变负荷的方法及应用，更具体地，涉及确定核酸样本肿瘤突变负荷的方法，确定组织来源的方法，确定核酸样本肿瘤突变负荷的装置，确定组织来源的装置。

背景技术

单核苷酸变异包含胚系突变(SNP)和体细胞突变(SNV)。其中SNV又称获得性突变，是指在生长发育过程中或者环境因素影响下后天获得的突变，通常身上只有部分细胞带有突变。获得体细胞突变(精子和卵细胞以外的细胞)不能遗传给下一代。那么这种常见的突变类型在哪一类疾病中比较常见呢，就是肿瘤。癌症是当今世界引起死亡与残疾的首要原因。肿瘤基因突变检测对指导肿瘤靶向治疗、耐药监测及预后判断有重要意义。肿瘤突变负荷(tumor mutational burden，TMB)，通常用肿瘤细胞基因组编码区平均1Mb碱基出现的SNV数量来衡量，有时候也会直接用非同义突变SNV来表示。研究发现，TMB与多个癌种PD-1/PD-L1抑制剂疗效相，TMB越高，对免疫治疗的反应率越高，无进展生存期延长，TMB越高的肿瘤从PD-1/PD-L1抗体治疗中的获益越显著。NCCN肺癌指南(2019.V1)也将TMB作为免疫治疗的生物标志物，用于筛选Nivolumab+Ipilimumab联合治疗以及Nivolumab单药治疗的肺癌患者，TMB时代正式拉开临床序幕。因此，研究发现肿瘤病人的bTMB(通过肿瘤病人血液中的TMB，叫bTMB)显著高于正常人，而且突变负荷越高对免疫治疗越明显。由于bTMB检测需要高深度，而且一般采用panel的方法进行预估，不能准确衡量整个基因组的bTMB。由此，开发一种成本低，精准度高的确定核酸样本中SNV变异，计算bTMB的方法非常重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种确定核酸样本中SNV的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：对所述核酸样本进行双向测序，以获取所述核酸样本的测序数据，所述测序数据包括所述核酸样本的正向测序读段和反向测序读段；基于所述测序数据，所述正向测序读段和所述反向测序读段各自独立地与参考序列进行第一比对处理，以便获得测序读段在所述参考序列的位置和所述测序读段的重叠区域；基于所述重叠区域，获得单核苷酸变异；对所述单核苷酸变异进行筛选，以便获得所述SNV。根据本发明的实施例，利用测序获取双向测序数据，并对测序读段进行测通，对所获取的双向测序数据、参考序列进行比对分析，获取SNV，极大地降低了测序成本和分析成本，利用简化的分析算法和低成本的测序可以达到高精准度的SNV的检测。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种确定核酸样本肿瘤突变负荷的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：利用在本发明第一方面所获得所述核酸样本中的SNV；基于所述SNV，获得所述肿瘤突变负荷。根据本发明的实施例的方法可以基于本发明第一方面所得到的体细胞核苷酸变异获得肿瘤突变负荷。本发明的方法可以简单快速地获得核酸样本的肿瘤突变负荷，并且具有较高的准确率。本发明的方法可以应用于科学研究、药物筛选，例如，将药物施用于肿瘤组织、动物模型等，利用本发明的方法确定施用药物前后的组织上的肿瘤突变负荷并进行对比，比对结果可用于判断药物是否影响肿瘤突变负荷的指示，进而判断该肿瘤组织对所述药物是否敏感。