[发明专利]基于游离DNA的基因组癌变信息检测系统和检测方法

权利要求书

1.一种基于游离DNA的基因组癌变信息检测系统，包括：

文库构建装置，通过利用酶使待测样品中游离DNA中的5-甲基胞嘧啶转化为5-甲酰胞嘧啶和5-羧基胞嘧啶，非甲基化胞嘧啶转化为尿嘧啶，用于构建文库；

测序装置，用于对所构建的文库进行测序；和

信息分析装置，其包括以下模块：

甲基化分析模块，用于分析游离DNA的甲基化信息，所述甲基化分析模块是MD-KNN分析模块，通过非重叠滑窗方法将人参考基因组划分为区间，计算每个区间的所有CpG位点中甲基化位点的比例，即甲基化密度MD值，通过KNN模型计算癌变可能性的预测值K，

片段长度系数分析模块，用于分析游离DNA的片段化信息，所述片段长度系数分析模块是FSI-SVM分析模块，通过非重叠滑窗方法将人参考基因组划分为区间，计算每个区间的短片段和长片段数目的比例，得到每个样本的片段长度系数FSI值，通过SVM模型计算癌变可能性的预测值F，

末端基序分析模块，用于分析游离DNA的片段化信息，所述末端基序分析模块是Motif-SVM分析模块，计算样本的片段的5’末端4-mer基序序列的占比，通过SVM模型计算癌变可能性的预测值S，和

染色体不稳定性分析模块，用于分析染色体的拷贝数变异信息，所述染色体不稳定性分析模块是CIN-PAscore分析模块，计算样本的所有半臂染色体的拷贝数，通过整合与健康人基线样本的对应染色体拷贝数变化最大的五条半臂染色体的z-score，计算PAscore值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信息分析装置还包括整合分类模块，用于将所述甲基化分析模块、片段长度系数分析模块、末端基序分析模块和/或染色体不稳定性分析模块所获得的信息进行整合。

3.根据权利要求2所述的系统，其中：

所述整合分类模块是SVM-整合分类模块，将上述预测值K、F、S和PAscore使用线性SVM模型进行整合，得到最终的单一癌变可能性的预测值Z。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中所述文库构建装置包括：

血浆游离DNA提取模块，用于从血浆样品提取其中的游离DNA；

酶反应模块，使用酶使游离DNA中的5-甲基胞嘧啶转化为5-甲酰胞嘧啶和5-羧基胞嘧啶，非甲基化胞嘧啶转化为尿嘧啶；和

PCR反应模块，利用PCR对酶反应后的游离DNA进行扩增。

5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中所述酶是TET2酶和APOBEC酶。

6.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中所述测序装置选自Illumina Novaseq6000、Illumina Nextseq500、MGI DNBSEQ-T7或者MGI SEQ-2000。

7.根据权利要求3所述的系统，其中，所述MD-KNN分析模块中的MD值通过以下公式计算：

其中为样本n的第i个bin的MD值，为第i个bin内的所有甲基化C的总数，为第i个bin内的所有C的总数。

8.根据权利要求3所述的系统，其中，所述FSI-SVM分析模块中的FSI值通过以下公式计算：

其中为样本n的第i个bin的FSI值，为第i个bin内的短片段数量，为第i个bin内的长片段数量。

9.根据权利要求3所述的系统，其中，所述motif-SVM分析模块中的基序占比通过以下公式计算：

其中为样本n的第i种4-mer基序的占比，为第i种4-mer基序的数量。