[发明专利]基于染色体不稳定性的癌症早期筛查诊断方法

说明书

本发明涉及医学分子生物学技术领域，特别涉及基于染色体不稳定性的癌症早期筛查诊断方法，包括对样品进行基因靶向测序，获取原始fastq文件、对原始fastq文件进行数据控制比对参考基因组获得bam文件、建立黑名单区域、基于该黑名单区域，在染色体半臂水平上计算染色体不稳定值TAZscore。将染色体不稳定作为用于早期癌症预测，首次提出TAZscore算法，通过数据优化采用两个染色体臂来计算最终性能指标，在需要在控制测序成本的情况下，最大限度区分健康人以及癌症患者，具有良好的灵敏性和特异性。

技术领域

本发明涉及医学分子生物学技术领域，特别涉及基于染色体不稳定性的癌症早期筛查诊断方法。

背景技术

目前癌症早筛主要可以分为两大类， 一类是依靠计算机扫描技术，内镜检查技术和细胞涂片技术等传统检测方法，包括影像学检测，肿瘤标志物检测，病理切片检测（金标准）。影像学检测是通过X射线、B超、CT、核磁共振成像等手段检测，通常发现肿瘤基本已经错过最佳治疗时间。肿瘤标志物是检测其灵敏度特异度较差，假阳假阴偏多；病理切片虽然是金标准但是需要穿刺活检，另外当病理切片结果提示有肿瘤组织时肿瘤已经是中晚期了。

癌症早筛的另一类方法是液体活检方法。液体活检方法相对于上述方法检测侵入性更低同时更有利于早期癌症的检测。液体活检目前主要采用血液，尿液或者唾液等作为样品，从样品中检测肿瘤来源的细胞，DNA，mRNA， microRNA和蛋白等来确定癌症病人的状态。由于循环肿瘤细胞较少，临床上以检测DNA为主。在最近的研究中，基于cfDNA的基因变异检测的液体活检技术在癌症早期检测中表现出巨大的潜力，而其中的染色体不稳定信号是一个重要的分支。大多数癌症患者都有染色体不稳定的细胞群，染色体不稳定作为基因组不稳定的一种主要形式，在各种癌症中往往都会存在。

肿瘤的形成与基因突变以及表观修饰有关，但是目前很多研究表明染色体不稳定可以导致细胞有丝分裂发生错误，染色体不稳定和转移灶之间存在重要关联，特别是因为与具有多种肿瘤类型的癌症患者的原发性肿瘤相比，染色体不稳定在转移灶中增强，进而推动癌症发生。如何将染色体不稳定来助力早期癌症预测，具有具有十分重要的意义。

发明内容

针对以上述背景技术的不足，本发明提供基于染色体不稳定性的癌症早期筛查诊断方法。

本发明采用的技术方案如下：基于染色体不稳定性的癌症早期筛查诊断方法，关键在于包括以下步骤：

S1. 对样品进行基因靶向测序，获取原始fastq文件；fastq文件是一种基于文本的存储生物序列和对应碱基质量的文件格式；

S2. 对原始fastq文件进行数据控制比对参考基因组获得bam文件；

S3. 建立黑名单区域；

S4. 基于该黑名单区域，在染色体半臂水平上计算染色体不稳定值TAZscore。

优选的，S2具体包括以下步骤：

S21. fastq文件数据质控：去除含接头的reads及去除含N比例过大的reads；此步骤可以减少比对错误率；

S22. 将fastq文件比对到参考基因组文件生成bam文件；该步骤可以得到每条测序数据在参考基因组具体的位置；

S23. bam文件去冗余：SAMTools软件去除bam文件中冗余测序数据；该步骤可以过滤掉由PCR实验产生的冗余reads；

S24. bam文件过滤：SAMTools软件去除bam文件中质量低的reads；

S25. GATK重校正：GATK软件对去冗余的bam文件重比对；此步骤主要是将BWA比对过程中所发现的序列插入或者序列删除的区域进行重新矫正。