一种基于遗传疾病致病基因的分析系统及其应用

文档序号:1075100 发布日期:2020-10-16 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于遗传疾病致病基因的分析系统及其应用 (Analysis system based on genetic disease pathogenic gene and application thereof ) 是由 吴皓 陈晓禾 李凤美 杨涛 郭宇 洪凯程 罗晓梅 于 2020-07-07 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种基于遗传疾病致病基因的分析系统,至少包括以下模块:位点突变分类模块,用于将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果进行分类,未发生突变的位点为0,杂合突变或异质突变的位点的为1,纯合突变或均质突变的位点的为2;突变值获得模块,用于获得致病基因的突变值;结果判断模块,用于根据致病基因的突变值判断该致病基因突变状态和/或致病性;报告单生成模块,用于根据致病基因突变状态和/或致病性,得到匹配的诊断结论,疾病风险评估与遗传咨询建议,并生成受检者的基因筛查分析报告单。本发明可以对正常表型的突变携带者本人进行风险评估,规避后天的损伤因素,同时评估其后代的致病风险,提供婚育指导和遗传咨询建议。(The invention provides an analysis system based on a genetic disease pathogenic gene, which at least comprises the following modules: the site mutation classification module is used for classifying the mutation results of internal sites of pathogenic genes of genetic diseases, wherein the sites which do not have mutation are 0, the sites which have heterozygous mutation or heterogeneous mutation are 1, and the sites which have homozygous mutation or homogeneous mutation are 2; a mutation value obtaining module for obtaining a mutation value of a pathogenic gene; the result judging module is used for judging the mutation state and/or pathogenicity of the pathogenic gene according to the mutation value of the pathogenic gene; and the report generation module is used for obtaining a matched diagnosis conclusion, a disease risk assessment and genetic counseling suggestion and generating a gene screening analysis report of the examined person according to the mutation state and/or pathogenicity of the pathogenic gene. The invention can carry out risk assessment on the normal phenotype mutation carriers, avoid the acquired damage factors, simultaneously assess the pathogenic risk of offspring, and provide marriage and childbirth guidance and genetic counseling suggestions.)

一种基于遗传疾病致病基因的分析系统及其应用

技术领域

本发明涉及一种基因检测领域,特别是涉及一种基于遗传疾病致病基因的分析系统及其应用。

背景技术

目前市面上已经出现一些智能化遗传病诊断系统,但与本方案不同的是,此类系统大多针对受检者的二代基因测序数据进行分析,然后从海量的基因数据中找出疾病相关的致病突变,步骤为:1)致病性判读:根据ACMG标准把变异进行分类,去除良性或疑似良性的变异,保留致病性变异,2)表型相关性判断:录入标准化后的受检者表型(临床症状),在基因疾病表型数据库信息检索,得到相应的疾病和基因列表,根据其与病人表型的相关度进行排序,最终确定哪些突变与疾病相关。此类系统包括北京精准科技的单基因遗传病辅助软件——明鉴系统,在系统中输入病人的临床症状,得到相关联的基因与疾病列表,然后与病人的基因测序数据进行比对,找到致病的突变;此外还包括海云基因智能精准诊断协作云系统APCS,该系统除了可以实现基于表型(临床症状)的自动分析诊断外,还可以实现基于基因数据的分析诊断和报告,以及检索基因、表型和疾病之间相互关系等。然而,针对遗传病基因筛查数据的智能诊断系统仍是空缺。

此外,目前的出生缺陷基因筛查一般为单个疾病的筛查,罕有包含多种出生缺陷疾病的综合筛查,而遗传疾病基因报告单中大多仅呈现了基因检测结果,却缺少对突变基因的详细解释说明,后代的遗传风险评估,遗传咨询建议等,报告单的专业性使大多就诊者难以解读,为此,针对遗传病基因筛查数据的智能诊断系统显得尤为关键。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于遗传疾病致病基因的分析系统,所述系统至少包括以下模块:

位点突变分类模块,用于将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果进行分类,未发生突变的位点为0,杂合突变或异质突变的位点的为1,纯合突变或均质突变的位点的为2;

突变值获得模块,用于获得致病基因的突变值;

结果判断模块,用于根据致病基因的突变值判断该致病基因突变状态和/或致病性:当致病基因的突变值为0时,该致病基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带该致病基因的基因突变或者未患有相关遗传疾病,当致病基因的突变值大于0时,该致病基因的突变类型为发生基因突变,表明受检者为相关遗传疾病基因突变的携带者或者为相关遗传疾病的患者。

本发明第二方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现基于遗传疾病致病基因的分析方法,所述方法包括如下步骤:

S1,将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果进行分类,未发生突变的位点为0,杂合突变或异质突变的位点的为1,纯合突变或均质突变的位点的为2;

S2,获得致病基因的突变值;

S3,根据致病基因的突变值判断该致病基因突变状态和/或致病性:当致病基因的突变值为0时,该致病基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带该致病基因的基因突变或者未患有相关遗传疾病,当致病基因的突变值大于0时,该致病基因的突变类型为发生基因突变,表明受检者为相关遗传疾病基因突变的携带者或者为相关遗传疾病的患者。

本发明第三方面提供一种计算机处理设备,包括处理器及前述的计算机可读存储介质,所述处理器执行前述计算机可读存储介质上的计算机程序。

本发明第四方面提供一种电子终端,包括:处理器、存储器、及通信器;所述存储器用于存储计算机程序,所述通信器用于与外部设备进行通信连接,所述处理器用于执行权利要前述计算机可读存储介质上的计算机程序。

如上所述,本发明的一种基于遗传疾病致病基因的分析系统及其应用,具有以下有益效果:

1.除了适用于患病人群的基因数据分析,本系统也可对正常表型人群的基因筛查数据进行诊断分析,对正常表型的突变携带者本人进行风险评估,规避后天的损伤因素,同时评估其后代的致病风险,为其提供有效的婚育指导和遗传咨询建议。填补了现有技术的空缺。

2.不同于对单一出生缺陷疾病的基因筛查,本发明可同时实现对多种出生缺陷疾病的综合筛查及分析诊断。通过基因位点检测结果,直接出具五类出生缺陷疾病的诊断结论、遗传风险评估以及遗传咨询建议。

3.现有遗传疾病产前筛查报告单中大多仅呈现了基因检测结果,其专业性使大多就诊者难以解读。本发明基于出生缺陷基因数据进行智能诊断,给出疾病诊断结论,遗传风险评估与遗传咨询建议,并为受检者生成云平台诊断建议报告单,让受检者可以自助解读自己的基因数据以及获取可靠的遗传咨询建议。

附图说明

图1显示为本发明一实施例基于遗传疾病致病基因的分析系统示意图。

图1-1显示为本发明另一实施例的基于遗传疾病致病基因的分析系统示意图。

图2显示为本发明遗传性耳聋智能诊断图谱。

图3显示为本发明遗传性甲减智能诊断图谱。

图4显示为本发明地中海贫血智能诊断图谱。

图5显示为本发明脊肌萎缩症SMA智能诊断图谱。

图6显示为本发明一实施例中电子终端示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明所述的基于遗传疾病致病基因的分析系统也可以称为云平台智能诊断与遗传咨询系统。

本发明一实施例的基于遗传疾病致病基因的分析系统,所述系统至少包括以下模块:

位点突变分类模块,用于将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果进行分类,未发生突变的位点为0,杂合突变或异质突变的位点的为1,纯合突变或均质突变的位点的为2;

突变值获得模块,用于获得致病基因的突变值;

结果判断模块,用于根据致病基因的突变值判断该致病基因突变状态和/或致病性:当致病基因的突变值为0时,该致病基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带该致病基因的基因突变或者未患有相关遗传疾病,当致病基因的突变值大于0时,该致病基因的突变类型为发生基因突变,表明受检者为相关遗传疾病基因突变的携带者或者为相关遗传疾病的患者。

本发明可通过Python编码实现。

可选的,所述位点突变分类模块中,包括数据转化脚本,所述数据转化脚本对所述遗传疾病的致病基因数据,并将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果转化为数值,得到标准化基因数据表格。

在一种实施方式中,如图1-1所示,所述系统还包括数据获取模块,用于读取受检者的基因检测结果,对所述基因检测结果进行信息提取,并将受检者遗传疾病的致病基因数据上传至位点突变分类模块,所述受检者遗传疾病的致病基因数据至少包括受检者的遗传疾病的所有阳性突变的基因名称、位点名称及遗传疾病的致病基因内位点的突变结果数据。

优选的,所述系统还包括报告单生成模块,用于根据致病基因突变状态和/或致病性,得到匹配的诊断结论,疾病风险评估与遗传咨询建议,并生成受检者的基因筛查分析报告单。

所述诊断结论,疾病风险评估与遗传咨询建议可以从遗传风险评估及遗传咨询建议数据库中调取,所述数据库中的数据库包括从各个疾病单位采集的临床诊断先验知识汇总而成。

所述遗传疾病选自遗传性耳聋、遗传性甲减、α-地中海贫血(Hbh病)、β-地中海贫血或脊肌萎缩症(Spinal Muscular Atrophy,SMA)中的一种或多种。

其中,遗传性耳聋的致病基因选自GJB2基因、SLC26A4基因和线粒体12S rRNA。进一步的,GJB2基因内的位点为:c.35delG,c.176del16,c.235delC,c.299_300delAT,V37I,c.35insG,512insAACG,257C>G(p.T86R),571T>C(p.F191L),427C>T(p.R143W),V167M,W3X,R75Q,F115C,G4D,M195V,R75W,V63L;

SLC26A4基因内的位点为:c.919-2A>G,p.H723R,p.M147V,p.R409H,c.916_917insG,c.1520delT,p.E682X,p.G197R,p.T410M,N392Y,L676Q,V659L,Q413R,S532I,A360V,D661E,T94I,1686insA,S49R,IVS15+5G>A,S252P,1179_1181delTCT,-2071_307+3801del7666,G497S,Q446X,1548insC,414delT,600+2T>A,IVS13+9C>T,S610X,V650D,X781W;

线粒体12S rRNA内的位点为:m.1494C>T,m.1555A>G,m.3243A>G。

具体信息见表1。

表1遗传性耳聋致病基因及位点相关信息

Figure BDA0002573942890000061

进一步的,如图2所示,(1)结果判断模块中,根据遗传性耳聋致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

①若GJB2基因的突变值为0,GJB2基因突变类型为未发生突变。

②若GJB2基因的突变值为1,GJB2基因的突变类型为单个位点杂合突变。

③若GJB2基因的突变值为2,且V371位点的突变结果为1或2,或,若GJB2基因的突变值为3,且V371位点的突变结果为2;GJB2基因的突变类型为V37I纯合突变或与GJB2任意位点的复合杂合突变,即V37I/V37I或V37I/XX;

④若GJB2基因的突变值为2,且V371位点的突变结果为0;或,若GJB2基因的突变值为3,且V371位点的突变结果为0或1;GJB2基因的突变类型为纯合或复合杂合突变;

⑤若SLC26A4基因的突变值为0,SLC26A4基因突变类型为未发生突变;

⑥若SLC26A4基因的突变值为1,SLC26A4基因突变类型为单个位点杂合突变;

⑦若SLC26A4基因的突变值>1,SLC26A4基因突变类型为纯合或复合杂合突变;

⑧若线粒体12S rRNA的突变值为0,线粒体12S rRNA突变类型为未发生突变;

⑨若线粒体12S rRNA的突变值为1,线粒体12S rRNA突变类型均质或异质突变;

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得。

进一步的,求取GJB2基因突变类型、SLC26A4基因突变类型和线粒体12S rRNA突变类型的笛卡尔乘积,获得受检者的可能出现的24种突变情况。进一步可以匹配报告单生成模块中的其诊断结论、遗传风险评估及遗传咨询建议,所述遗传风险评估及遗传咨询建议源于遗传风险评估及遗传咨询建议数据库,具体见表1-1:

表1-1 24种耳聋基因突变组合的致病性及遗传咨询要点

Figure BDA0002573942890000071

Figure BDA0002573942890000081

Figure BDA0002573942890000091

Figure BDA0002573942890000101

Figure BDA0002573942890000111

Figure BDA0002573942890000121

Figure BDA0002573942890000161

Figure BDA0002573942890000181

Figure BDA0002573942890000191

Figure BDA0002573942890000201

Figure BDA0002573942890000221

Figure BDA0002573942890000241

遗传性甲减的致病基因选自DUOX2、TG、TPO、TSHR、DUOXA1、DUOXA2、DUOX1、PAX8、NKX2.1。

其中,常染色体隐性基因为DUOX2、TG、TPO、TSHR、DUOXA1、DUOXA2、DUOX1,常染色体显性基因为PAX8、NKX2.1。

进一步的,DUOX2基因内的位点为:A1588T,G3329A,C4027T,G2048T,G2654T,3693+1G>T,G2654A,G3632A,3478_3480del,G2635A,G1232A,G2794A,G3616A,C1873T,1871delG,C227T,A4567G,C4181T,G3566A,3219_3234del,G2921A,G2335A,G2177A,G1868A,C1606T,C1428A,C1097T,T959C,C505T。

TG基因内的位点为:C4859T,A7847T。

TPO基因内的位点为:2268dupT,G1327C。

TSHR基因内的位点为:G1349A。

DUOXA1基因内的位点为:C503T,C166T,C787T。

DUOXA2基因内的位点为:413dupA,T788C,C37T。

DUOX1基因内的位点为:T3435A,A1707T,C3236A,G3920A。

PAX8基因内的位点为:C1037T。

NKX2.1基因内的位点为:G1054A。

具体信息见表2。

表2遗传性甲减致病基因及位点相关信息

Figure BDA0002573942890000242

Figure BDA0002573942890000251

进一步的,如图3所示,(2)结果判断模块中,根据遗传性甲减致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

当Amax=0,amax=0时,常染色体显性基因的突变类型为未发生突变,常染色体隐性基因的突变类型为未发生突变;表明受检者未携带遗传性甲减基因突变。

当Amax=0,amax=1时,常染色体显性基因的突变类型为未发生突变,常染色体隐性基因的突变类型为杂合突变,表明受检者为遗传性甲减基因的携带者。

当Amax=0,amax>1时,常染色体显性基因的突变类型为未发生突变,常染色体隐性基因的突变类型为纯合或复合杂合突变,表明受检者为遗传性甲减患者。

当Amax>0时,常染色体显性基因的突变类型为发生基因突变,表明受检者为遗传性甲减患者。

其中,Amax为取常染色体隐性基因的突变值的最大值,amax为常染色体显性基因中突变值的最大值。

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得。

α-地中海贫血相关的基因选自HBA1和HBA2基因。

HBA1内位点为:(--SEA/)deletion,(-α3.7/)deletion,(-α4.2/)deletion。

HBA2基因内的位点为:(--SEA/)deletion,(-α3.7/)deletion,(-α4.2/)deletion,c.369C>G(Hb WS),c.427T>C(Hb CS),c.377T>C(Hb QS)。

人类有四个α珠蛋白基因,其中静止型α地贫为任一个α基因不正常,其基因型包括:-α/αα和αTα/αα,该类个体通常无症状,血液学上无阳性表型,但αCSα/αα,αQSα/αα也可表现为轻型α地中海贫血表型;轻型α地贫为2个α基因不正常,其基因型包括--SEA/αα,-α/-α,-α/αTα,αTα/αTα,临床表现为无症状或有轻度贫血,血液学上出现典型的小细胞低色素特征,但αQSα/αQSα,αQSα/αCSα,αCSα/αCSα也可表现为HbH病;中间型α地贫(HbH病)为3个α基因不正常,根据临床表现不同一般分为偏轻型HbH病及偏重型HbH病,偏轻型HbH病主要包括以下几种基因型:--SEA/-α3.7,--SEA/-α4.2,--SEA/αWSα;偏重型HbH病常见的有--SEA/αCSα,--SEA/αQSα。HbH病患者多数表现为中度溶血性贫血,出生时一般无临床症状,婴儿期以后逐渐出现贫血、疲乏无力、肝脾大、轻度黄疸等;重型α地贫为4个α基因不正常,其基因型为--SEA/--SEA,Hb Bart’s胎儿水肿综合征为致死性血液病,患病胎儿由于严重贫血缺氧,通常在孕晚期或出生后不久死亡。(注:-α表示的是-α3.7或-α4.2,αTα表示的是αCSα、αQSα或αWSα)。

具体信息见表3。

表3α-地中海贫血致病基因及位点相关信息

Figure BDA0002573942890000271

进一步的,所述突变值获得模块中,在获得α-地中海贫血致病基因的突变值时,(--SEA/)deletion的突变结果,记为H1,Hb CS与Hb QS位点突变结果之和,记为H2;(-α3.7/)deletion、(-α4.2/)deletion与Hb WS位点突变结果之和,记为H3;

如图4所示,结果判断模块中,根据α-地中海贫血致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

若H1=0,H2=0,H3=0,表明受检者未携带α-地中海贫血基因突变。

若H1=0,H2=0,H3=1;表明受检者为静止型α-地中海贫血。

若H1=0,H2=0,H3=2;或者,H1=0,H2=1,H3=1;或者,H1=1,H2=0,H3=0;表明受检者为轻型α-地中海贫血。

若H1=0,H2=1,H3=0;表明受检者为静止型α-地中海贫血或轻型α-地中海贫血。

若H1=0,H2=2;表明受检者为轻型α-地中海贫血或中间型α-地中海贫血。

若H1=1,H2=0,H3=1;或者,H1=1,H2=1;表明受检者为中间型α-地中海贫血(即HbH病),

其中H1=1,H2=0,H3=1时,受检者为偏轻型HbH病;H1=1,H2=1时,受检者为偏重型HbH病。

若H1=2,表明受检者为重型α-地中海贫血(即,Hb Bart’s胎儿水肿综合征)。

β-地中海贫血相关的基因为HBB基因。

进一步的,HBB基因内的位点为:c.126_129delCTTT,c.52A>T,c.316-197C>T,c.-78A>G,c.-79A>G,c.79G>A,c.130G>T和c.216_217insA。

具体信息见表4。

表4β-地中海贫血致病基因及位点相关信息

进一步的,如图4所示,(1)结果判断模块中,根据β-地中海贫血致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

若HBB基因的基因突变值为0时,HBB基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带β地中海贫血基因或未患有β地中海贫血;

若HBB基因突变值为1时,HBB基因的突变类型为单个位点发生杂合突变,表明受检者患有轻型β地中海贫血;

当HBB基因突变值=2时,HBB基因的突变类型为发生纯合突变或复合杂合突变,表明受检者患有中重型β地中海贫血;

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得;

脊肌萎缩症致病基因为SMN1基因。

进一步的,SMN1基因的位点为7号外显子缺失。

具体信息见表5。

表5脊肌萎缩症致病基因及位点相关信息

遗传疾病 致病基因 位点 染色体 位置
SMA SMN1 7号外显子缺失 chr5 70247768-70247818

如图5所示,结果判断模块中,根据脊肌萎缩症致病基因的突变值判断该基因突变状态与致病性的判断标准为:

若SMN1基因的突变值为0,SMN1基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带脊肌萎缩症基因或患有脊肌萎缩症的概率较低,但不排除其为2+0型携带者或其他罕见突变携带者或患者的可能;

“2+0”型携带者是指SMN1基因在一条染色体上为2拷贝,在另一条染色体上为0拷贝。

若SMN1基因的突变值为1,SMN1基因的突变类型为杂合突变,表明受检者为脊肌萎缩症致病基因携带者;

若SMN1基因的突变值为2,SMN1基因的突变类型为纯合缺失突变,表明受检者为脊肌萎缩症患者。

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得。

需要说明的是,应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。例如,获取模块可以为单独设立的处理元件,也可以集成在某一个芯片中实现,此外,也可以以程序代码的形式存储于存储器中,由某一个处理元件调用并执行以上获取模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起,也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。

在本发明的一些实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序该程序被处理器执行时实现基于遗传疾病致病基因的分析方法,所述方法包括如下步骤:

S1,将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果进行分类,未发生突变的位点为0,杂合突变或异质突变的位点的为1,纯合突变或均质突变的位点的为2;

S2,获得致病基因的突变值;

S3,根据致病基因的突变值判断该致病基因突变状态和/或致病性:当致病基因的突变值为0时,该致病基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带该致病基因的基因突变或者未患有相关遗传疾病,当致病基因的突变值大于0时,该致病基因的突变类型为发生基因突变,表明受检者为相关遗传疾病基因突变的携带者或者为相关遗传疾病的患者。

可选的,所述遗传疾病选自遗传性耳聋、遗传性甲减、α-地中海贫血、β-地中海贫血或脊肌萎缩症中的一种或多种。

可选的,所述方法还包括以下步骤:S0,读取受检者的基因检测结果,对所述基因检测结果进行信息提取,并将受检者遗传疾病的致病基因数据上传至位点突变分类模块,所述受检者遗传疾病的致病基因数据至少包括受检者的遗传疾病的所有阳性突变的基因名称、位点名称及遗传疾病的致病基因内位点的突变结果数据。

在一种实施方式中,步骤S2中,通过数据转化脚本对所述遗传疾病的致病基因数据,并将遗传疾病的致病基因内位点的突变结果转化为数值,得到标准化基因数据表格。

优选的,所述方法还包括以下步骤:S4,根据致病基因突变状态和/或致病性,得到匹配的诊断结论,疾病风险评估与遗传咨询建议,并生成受检者的基因筛查分析报告单。

在一种实施方式中,遗传性耳聋的致病基因选自GJB2基因、SLC26A4基因和线粒体12S rRNA;

在一种实施方式中,遗传性甲减的致病基因选自常染色体隐性基因DUOX2、TG、TPO、TSHR、DUOXA1、DUOXA2和DUOX1,以及,常染色体显性基因PAX8、NKX2.1;

在一种实施方式中,α-地中海贫血相关的基因选自HBA1和HBA2基因;

在一种实施方式中,β-地中海贫血相关的基因为HBB基因;

在一种实施方式中,脊肌萎缩症致病基因为SMN1基因。

进一步的,GJB2基因内的位点为:c.35delG,c.176del16,c.235delC,c.299_300delAT,V37I,c.35insG,512insAACG,257C>G(p.T86R),571T>C(p.F191L),427C>T(p.R143W),V167M,W3X,R75Q,F115C,G4D,M195V,R75W,V63L;

SLC26A4基因内的位点为:c.919-2A>G,p.H723R,p.M147V,p.R409H,c.916_917insG,c.1520delT,p.E682X,p.G197R,p.T410M,N392Y,L676Q,V659L,Q413R,S532I,A360V,D661E,T94I,1686insA,S49R,IVS15+5G>A,S252P,1179_1181delTCT,-2071_307+3801del7666,G497S,Q446X,1548insC,414delT,600+2T>A,IVS13+9C>T,S610X,V650D,X781W;

线粒体12S rRNA内的位点为:m.1494C>T,m.1555A>G,m.3243A>G。

进一步的,DUOX2基因内的位点为:A1588T,G3329A,C4027T,G2048T,G2654T,3693+1G>T,G2654A,G3632A,3478_3480del,G2635A,G1232A,G2794A,G3616A,C1873T,1871delG,C227T,A4567G,C4181T,G3566A,3219_3234del,G2921A,G2335A,G2177A,G1868A,C1606T,C1428A,C1097T,T959C,C505T;TG基因内的位点为:C4859T,A7847T;TPO基因内的位点为:2268dupT,G1327C;TSHR基因内的位点为:G1349A;DUOXA1基因内的位点为:C503T,C166T,C787T;DUOXA2基因内的位点为:413dupA,T788C,C37T;DUOX1基因内的位点为:T3435A,A1707T,C3236A,G3920A;PAX8基因内的位点为:C1037T;NKX2.1基因内的位点为:G1054A;

进一步的,HBA1内位点为:(--SEA/)deletion,(-α3.7/)deletion,(-α4.2/)deletion;

HBA2基因内的位点为:(--SEA/)deletion,(-α3.7/)deletion,(-α4.2/)deletion,

c.369C>G(Hb WS),c.427T>C(Hb CS),c.377T>C(Hb QS);

进一步的,HBB基因内的位点为:c.126_129delCTTT,c.52A>T,c.316-197C>T,c.-78A>G,c.-79A>G,c.79G>A,c.130G>T和c.216_217insA;

进一步的,SMN1基因的位点为7号外显子缺失。

进一步的,步骤S3中,根据遗传性耳聋致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

①若GJB2基因的突变值为0,GJB2基因突变类型为未发生突变。

②若GJB2基因的突变值为1,GJB2基因的突变类型为单个位点杂合突变。

③若GJB2基因的突变值为2,且V371位点的突变结果为1或2,或,若GJB2基因的突变值为3,且V371位点的突变结果为2;GJB2基因的突变类型为V37I纯合突变或与GJB2任意位点的复合杂合突变,即V37I/V37I或V37I/XX;

④若GJB2基因的突变值为2,且V371位点的突变结果为0;或,若GJB2基因的突变值为3,且V371位点的突变结果为0或1;GJB2基因的突变类型为纯合或复合杂合突变;

⑤若SLC26A4基因的突变值为0,SLC26A4基因突变类型为未发生突变;

⑥若SLC26A4基因的突变值为1,SLC26A4基因突变类型为单个位点杂合突变;

⑦若SLC26A4基因的突变值>1,SLC26A4基因突变类型为纯合或复合杂合突变;

⑧若线粒体12S rRNA的突变值为0,线粒体12S rRNA突变类型为未发生突变;

⑨若线粒体12S rRNA的突变值为1,线粒体12S rRNA突变类型均质或异质突变;

求取GJB2基因突变类型、SLC26A4基因突变类型和线粒体12S rRNA突变类型的笛卡尔乘积,获得受检者的可能出现的24种突变情况;

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得;

进一步的,步骤S3中,根据遗传性甲减致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

当Amax=0,amax=0时,常染色体显性基因的突变类型为未发生突变,常染色体隐性基因的突变类型为未发生突变;表明受检者未携带遗传性甲减基因突变;

当Amax=0,amax=1时,常染色体显性基因的突变类型为未发生突变,常染色体隐性基因的突变类型为杂合突变,表明受检者为遗传性甲减基因的携带者;

当Amax=0,amax>1时,常染色体显性基因的突变类型为未发生突变,常染色体隐性基因的突变类型为纯合或复合杂合突变,表明受检者为遗传性甲减患者;

当Amax>0时,常染色体显性基因的突变类型为发生基因突变,表明受检者为遗传性甲减患者;

其中,Amax为取常染色体隐性基因的突变值的最大值,amax为常染色体显性基因中突变值的最大值;

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得;

进一步的,步骤S2中,在获得α-地中海贫血致病基因的突变值时,(--SEA/)deletion的突变结果,记为H1,Hb CS与Hb QS位点突变结果之和,记为H2;(-α3.7/)deletion、(-α4.2/)deletion与Hb WS位点突变结果之和,记为H3

此时,步骤S3中,根据α-地中海贫血致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

若H1=0,H2=0,H3=0,表明受检者未携带α-地中海贫血基因突变;

若H1=0,H2=0,H3=1;表明受检者为静止型α-地中海贫血;

若H1=0,H2=0,H3=2;或者,H1=0,H2=1,H3=1;或者,H1=1,H2=0,H3=0;表明受检者为轻型α-地中海贫血;

若H1=0,H2=1,H3=0;表明受检者为静止型α-地中海贫血或轻型α-地中海贫血;

若H1=0,H2=2;表明受检者为轻型α-地中海贫血或中间型α-地中海贫血;

若H1=1,H2=0,H3=1;或者,H1=1,H2=1;表明受检者为中间型α-地中海贫血;

其中H1=1,H2=0,H3=1时,受检者为偏轻型HbH病;H1=1,H2=1时,受检者为偏重型HbH病;

若H1=2,表明受检者为重型α-地中海贫血;

进一步的,步骤S3中,根据β-地中海贫血致病基因的突变值判断该基因突变状态和/或致病性的判断标准为:

若HBB基因的基因突变值为0,HBB基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带β地中海贫血基因或未患有β地中海贫血;

若HBB基因突变值为1,HBB基因的突变类型为单个位点发生杂合突变,表明受检者患有轻型β地中海贫血;

当HBB基因突变值=2,HBB基因的突变类型为发生纯合突变或复合杂合突变,表明受检者患有中重型β地中海贫血;

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得;

进一步的,步骤S3中,根据脊肌萎缩症致病基因的突变值判断该基因突变状态与致病性的判断标准为:

若SMN1基因的突变值为0,SMN1基因的突变类型为未发生突变,表明受检者未携带脊肌萎缩症基因或患有脊肌萎缩症的概率较低,但不排除其为2+0型携带者或其他罕见突变携带者或患者的可能;

若SMN1基因的突变值为1,SMN1基因的突变类型为杂合突变,表明受检者为脊肌萎缩症致病基因携带者;

若SMN1基因的突变值为2,SMN1基因的突变类型为纯合缺失突变,表明受检者为脊肌萎缩症患者;

所述突变值由对同一致病基因内所有位点的突变结果进行求和获得。

在本发明的一些实施例中,还提供了一种计算机处理设备,包括处理器及前述的计算机可读存储介质,所述处理器执行前述计算机可读存储介质上的计算机程序。

在本发明的一些实施例中,还提供了一种电子终端,包括:处理器、存储器、及通信器;所述存储器用于存储计算机程序,所述通信器用于与外部设备进行通信连接,所述处理器用于执行前述计算机可读存储介质上的计算机程序。

如图6所示,展示本发明提供的一种电子终端的示意图。所述电子终端包括处理器31、存储器32、通信器33、通信接口34和系统总线35;存储器32和通信接口34通过系统总线35与处理器31和通信器33连接并完成相互间的通信,存储器32用于存储计算机程序,通信器34、通信接口34用于和其他设备进行通信,处理器31和通信器33用于运行计算机程序,使电子终端执行如上图像分析方法的各个步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(PeripheralPomponentInterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture,简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(RandomAccessMemory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;所述计算机可读存储介质可包括,但不限于,软盘、光盘、CD-ROM(只读光盘存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。所述计算机可读存储介质可以是未接入计算机设备的产品,也可以是已接入计算机设备使用的部件。

在具体实现上,所述计算机程序为执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。

本发明可用于对大批量育龄女性及孕妇的基因检测结果进行智能诊断与遗传咨询建议。经测试,可以对各种基因突变结果输出准确的诊断建议并生成云平台诊断建议报告单,内容符合临床医学常识。模拟的受检者经五大出生缺陷疾病遗传性耳聋,遗传性甲减,α-地中海贫血,β-地中海贫血,脊肌萎缩症相关热点位点筛查,检测出受检者携带有GJB2基因内235delC杂合突变与V37I杂合突变;DUOX2基因内A1588T杂合突变;α珠蛋白基因内(--SEA/)deletion杂合突变。检测结果上传至云平台智能诊断与遗传咨询系统,后者通过基于知识图谱的程序判别,自动生成受检人的云平台诊断建议报告单,报告单包括受检者病例信息(姓名,性别,年龄,民族,籍贯,联系电话,身份证号,病历号)、样本信息(样本编号,样本类型,采样时间,报告时间)、基因检测信息(送检医生,临床诊断项目,检测方法,检测内容,基因检测结果)、并针对各个遗传疾病列出了详细的诊断结论、后代遗传风险评估和遗传咨询建议。为该受检者生成的报告单内容如表6所示:

表6.云平台诊断建议报告单

Figure BDA0002573942890000371

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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