异质性批量肿瘤样本中的克隆和单倍型特异性拷贝数变异推断

通过全基因组纳米孔测序，表征异质性肿瘤中的单倍型特异性大规模拷贝数变异(CNV)和新型低/高甲基化。

图1 癌细胞克隆进展和体细胞突变累积的图示

癌症疾病很复杂，可视为一种体细胞进化过程，伴随克隆细胞增殖和克隆清除（驱动因素是有益于生存/逃逸的基因组突变发生累积），同时选择性压力不断变化（图1a）。在癌症进程中，大量体细胞基因组CNV会沿着体细胞系统树的分支累积。所得肿瘤由具有不同CNV谱的克隆组成（图1b）。CNV可扩增或删除基因组片段、染色体臂甚至整个染色体的一个或两个种系等位基因。通过全基因组测序（图1c）解析和量化肿瘤内异质性，可以为癌症治疗提供有用信息。

对bin片段参考基因组进行等位基因特异性CNV检测，其中主要信号为(1)给定 bin处的观察和预期测序深度之间的测序深度比(RDR)，以及(2)给定bin的两个等位基因之一的读长序列占bin比对读长序列总数的B等位基因频率(BAF)（图2a）。对于匹配的正常细胞样本和一份或多份混合肿瘤细胞样本，我们的工作流程预计都可获得>30x的全基因组测序(WGS)读长序列。通过对单倍型标记的肿瘤读长序列计数，可获得肿瘤样本中的RDR和BAF值（在匹配的正常细胞样本中推断和定相HET SNP）。然后将RDR和BAF肿瘤值用作HATCHet方法的输入，得出所需的CNV谱（图2b）。

我们研究了COLO829(BL) 肿瘤（或正常）黑色素瘤细胞系。根据先前文献描述，这种细胞系具有高度非整倍体和细胞系生长异质性。我们研究了两份细胞生长平行样：使用我们的连接测序试剂盒，对从中提取DNA进行文库制备，然后在PromethION^TM平台上测序，达到>100x覆盖度。在两份平行样中，我们均获得一个2克隆描述，所得CNV和克隆分数得到了以下证据的支持：先前发表的COLO829表征结果，以及整个异质性CNV区域 HET SNP和RDR/BAF值的等位基因频率。我们观察到，在较低测序覆盖度水平下，克隆和单倍型特异性CNV推断结果具有稳定性，降至30x 肿瘤覆盖度时，CNV仍保持一致性（图3）。

图4 在 COLO829中观察到单倍型特异性甲基化