CN116153407A - 基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统 - Google Patents

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CN116153407A
CN116153407A CN202310340600.1A CN202310340600A CN116153407A CN 116153407 A CN116153407 A CN 116153407A CN 202310340600 A CN202310340600 A CN 202310340600A CN 116153407 A CN116153407 A CN 116153407A
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裘宇容
全智慧
李奎
于雪
黎彦伶
陈辉
范文涛
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Guangzhou Huayin Medical Laboratory Center Co Ltd
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Guangzhou Huayin Medical Laboratory Center Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统和计算机程序产品，所述系统包括：存储器，所述存储器存储可执行指令；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器与所述存储器通信以执行可执行指令从而完成获取测序数据、过滤和克隆构建、获取判断指标和判断抗新冠免疫力强弱四个操作，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。

Description

基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统
技术领域
本申请涉及生信分析领域，具体地，涉及一种基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统和计算机程序产品。
背景技术
针对SARS-CoV-2病毒，各国开发了多种疫苗平台，按照作用机制可分为灭活疫苗、重组蛋白疫苗、载体疫苗以及核酸疫苗等。不同的疫苗所带来的抗新冠免疫力不同，且抗新冠免疫力会随时间下降。例如，BBIBP-CorV是一种由培养的病毒颗粒制成的灭活疫苗，实际应用时需要补充注射。
即使已经完成疫苗接种或被SARS-CoV-2感染过，部分人群仍然有SARS-CoV-2的感染风险，例如医护人员、患有基础病的人群、老年人等。因此，有必要检测受试者对SARS-CoV-2病毒的抗新冠免疫力，根据检测结果，可以针对抗新冠免疫力不足者建议补充注射疫苗、更换疫苗种类或采取其他防护措施。
现有技术中评估受试者对SARS-CoV-2病毒的抗新冠免疫力，主要依靠胶体金免疫层析或磁微粒化学发光法检测IgG/IgM。胶体金法操作便捷、检测速度快，但是通量低且试纸的准确性高度依赖于抗体的特异性、结果判断易受主观因素影响，仅适用于即时检测领域。磁微粒化学发光法是在化学发光检测的基础上，加用了磁性纳米粒子，使检测具有更高的灵敏度和更快的检测速度。但其选择性差，会对一个系列而非特定的化合物做出反应，准确性相对较差。并且环境对检测的影响比较大，容易导致误差。
T细胞受体(T cell receptor，TCR) 是一种T细胞表面膜免疫球蛋白，作为人类基因组中多态性最高的区域之一，决定着人的免疫系统如何适应环境的变化。TCR具有特异性识别和结合抗原的能力，其中受体链的互补决定区3（CDR3）是抗体特异性的主要决定因素，其由V和J或D和J之间连接区编码，抗体V区序列的变异性决定了抗体的多样性，而这种多样性主要来源于抗体基因的V（D）J重组。作为重要的免疫细胞，T细胞可能在接种疫苗或感染病毒后产生相应的变化，变化的程度可能作为判断抗新冠免疫力强弱的一种指标。目前一些研究表明，T细胞的免疫应答对机体保护具有非常重要的作用。康复的个体能检测到辅助T细胞和杀伤T细胞，一些轻症患者即使没有检测到病毒特异性抗体反应，也会触发强烈的记忆T细胞反应。病症较轻的患者一般具有广泛、协调良好的免疫反应。另外，疫苗接种后的记忆T细胞会持续性保护机体，所以，评估疫苗诱导的T细胞免疫反应至关重要。
TCR库测序以T细胞受体β链的RNA作为模板，配合5'-RACE聚合酶链式反应技术，通过数据库比对，便可检测有功能的T细胞受体(TCR)的可变区域基因重组情况，每一种特异的T细胞受体(TCR)就代表了一种特异性T细胞。通过检测T细胞的多样性和克隆性，可能深度反映人体当下的抗新冠免疫力水平。这一技术广泛应用于肿瘤免疫、自身免疫性疾病、器官移植免疫监测等领域。
唯一分子标记（UMI）是一种分子条形码，通过在每个原始DNA片段上添加单独的唯一条形码，可以将原始样本中的变异等位基因（真实变异）与文库制备、靶向富集或测序过程中引入的错误区分开。由于起始材料中的每个核酸都有唯一的分子条形码，因此，生物信息学软件可以高度精确地过滤出重复的读长和PCR错误，报告唯一读长，从而在最终数据分析之前消除已识别的错误。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提出了一种基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统，其特征在于，所述系统包括：
存储器，所述存储器存储可执行指令；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器与所述存储器通信以执行可执行指令从而完成以下操作：
操作（1），获取受试者体液中细胞包含UMI的TCR组库测序数据，即原始数据；
操作（2），对操作（1）获得的所述原始数据进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据；对所述清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇，丢弃存在UMI自身错误的读长；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆，得到校正数据；
操作（3），对操作（2）得到的所述校正数据进行分析，以获得以下至少一种判断指标：（1）克隆型数；（2）克隆数；（3）读长利用率；
操作（4），根据操作（3）得出的所述判断指标，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。
上述四个操作也可以分别简称为获取测序数据、过滤和克隆构建、获取判断指标和判断抗新冠免疫力强弱。
作为优选，所述操作（1）中体液为血液，获取所述测序数据的方法为，从所述血液中分离外周血单核细胞，提取所述外周血单核细胞的总RNA，制备TCR cDNA文库，进行高通量测序，得到所述TCR组库测序数据；所述制备TCR cDNA文库的方法为，用添加UMI修饰的5′RACE 扩增免疫组库序列，回收目的片段，构建测序文库。
作为一种优选，所述操作（3）中克隆型数的获得方式为，对所述校正数据中的所有克隆进行比对，相同的克隆归类为一个克隆型，统计克隆型数；所述操作（4）中根据所述克隆型数的判断的方法为，设置克隆型数标准数值A1，如所述克隆型数≥A1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，A1由操作人员在3000-8000的范围内设置。
作为一种优选，所述操作（3）中克隆数的获得方式为，统计校正数据中全部克隆的数量；所述操作（4）中根据所述克隆数判断的方法为，设置克隆数标准数值B1，如所述克隆数≥B1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，B1由操作人员在5000-12000的范围内设置。
作为一种优选，所述操作（3）中读长利用率的获得方法为，读长利用率=校正数据中的读长数/原始数据中的读长数×100%；所述操作（4）中根据所述读长利用率判断的方法为，设置读长利用率标准数值C1，如所述读长利用率≥C1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，C1由操作人员在90%-95%范围内设置。
作为一种优选，如所述操作（3）中获得多种所述判断指标，则根据操作（3）获得的每种所述判断指标分别得出一个初步判断结果；汇总统计所有初步判断结果，如50%以上的初步判断结果为抗新冠免疫力强，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱。
本申请进一步提供一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现以下操作：
操作（1），获取受试者体液中细胞包含UMI的TCR组库测序数据，即原始数据；
操作（2），对操作（1）获得的所述原始数据进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据；对所述清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇，丢弃存在UMI自身错误的读长；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆，得到校正数据；
操作（3），对操作（2）得到的所述校正数据进行分析，以获得以下至少一种判断指标：（1）克隆型数；（2）克隆数；（3）读长利用率；
操作（4），根据操作（3）得出的所述判断指标，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。
作为一种优选，所述操作（3）中克隆型数的获得方式为，对所述校正数据中的所有克隆进行比对，相同的克隆归类为一个克隆型，统计克隆型数；所述操作（4）中根据所述克隆型数的判断的方法为，设置克隆型数标准数值A1，如所述克隆型数≥A1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，A1由操作人员在3000-8000的范围内设置。
作为一种优选，所述操作（3）中克隆数的获得方式为，统计校正数据中全部克隆的数量；所述操作（4）中根据所述克隆数判断的方法为，设置克隆数标准数值B1，如所述克隆数≥B1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，B1由操作人员在5000-12000的范围内设置。
作为一种优选，所述操作（3）中读长利用率的获得方法为，读长利用率=校正数据中的读长数/原始数据中的读长数×100%；所述操作（4）中根据所述读长利用率判断的方法为，设置读长利用率标准数值C1，如所述读长利用率≥C1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，C1由操作人员在90%-95%范围内设置。
作为一种优选，如所述操作（3）中获得多种所述判断指标，则根据操作（3）获得的每种所述判断指标分别得出一个初步判断结果；汇总统计所有初步判断结果，如50%以上的初步判断结果为抗新冠免疫力强，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱。
所述系统或计算机程序产品中，所述操作（1）可以是由所述系统或计算机程序产品控制，对受试者体液中细胞进行TCR组库测序获得测序数据，也可以是由存储介质读取或通过通讯装置获取测序数据。
本申请所述的标准数值A1、B1等，是由操作人员自行指定的，指定时参考的因素可以是受试者的暴露风险，对于医护人员等暴露风险较高的人员，应当指定较短的注射间隔以加强保护。容易理解的是，设置较高的标准数值，会使得被判断为抗新冠免疫力强的受试者比例降低。
本申请所述的抗新冠免疫力强，指该受试者相对于未接种疫苗的健康人群抗新冠免疫力强，并不意味着其完全不存在感染新型冠状病毒的风险。
与现有技术相比，本申请的优势在于：
通过基因测序获得的信息更丰富，相比单纯检测抗体浓度误差更小；基因测序的信息能够反映免疫系统对病毒的快速响应能力，在临床上更有意义，如某受试者长期未接种疫苗或感染病毒，其体内抗体浓度会快速衰减，显示基本无抗体，单纯检测抗体浓度反映不出基因层面的差别；在优选的实施方式中，基于基因测序信息的丰富性，可以使用多种判断标准综合判断抗新冠免疫力的强弱。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本申请实施例1的各试验组原始测序数据的比较示意图；
图2是根据本申请实施例1的各试验组经过过滤的清洁数据的比较示意图；
图3是根据本申请实施例1的各试验组克隆型数的比较示意图；
图4是根据本申请实施例1的各试验组克隆数的比较示意图；
图5是根据本申请实施例1的各试验组读长利用率的比较示意图；
图6是根据本申请实施例2所示的系统的示意图；
图7是本申请所示基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的方法的流程图。
实施方式
为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的技术方案做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非旨在以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标记指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个项目的任何组合或全部组合。
在附图中，为了便于说明，已稍微调整了图例的尺寸、比例和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。如在本文中使用的，用语“大致”“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的测量值或计算值中的固有偏差。
还应理解的是，诸如“包括”“包括有”“具有”“包含”和/或“包含有”等表述在本说明书中是开放性而非封闭性的表述，其表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合的存在。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，其修饰整列特征，而非仅仅修饰列表中的单个特征。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，措辞“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定，否则本文中使用的所有措辞（包括工程术语和科技术语）均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，除非本申请中有明确的说明，否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义解释。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。另外，除非明确限定或与上下文相矛盾，否则本申请所记载的方法中包含的具体操作不必限于所记载的顺序，而可以任意顺序执行或并行地执行。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。
实施例
本实施例通过测序，评估受试者对病毒的抗新冠免疫力。
实验样本材料来源和分组说明：样本分为无症状（ASY）、有症状（SYM）、恢复期（CON）、疫苗接种（Vac3）和健康供体（HD）。参与本研究的疫苗接种（Vac3）组的参与者年龄为18-60岁，经2020年7月和2021年1月的核酸阴性结果证实未感染SARS-CoV-2。参与者每次接受4µg/0.5mL的SARS-CoV-2疫苗（Vero细胞）、BBIBP-CorV的3期对照试验，描述为国药和北京生物制品公司生产的SARS-CoV-2灭活疫苗。所有疫苗接种者都按照规定的间隔接种了三剂推荐的SARS-CoV-2灭活疫苗，并在接种2个月后采集血样。参与者有以下任何一种情况会被排除在外：（1）在研究开始前4周内参与其他临床试验；（2）从新型冠状病毒感染中恢复；（3）发烧；（4）在试验开始前21天内访问高风险地区或接触高风险地区；（5）孕妇；（6）属于不适合接种新冠病毒灭活疫苗接种技术指南中明确规定的人群；（7）患有急性疾病或慢性疾病急性加重的患者。本研究已获得广州华银医学检验中心伦理委员会（LLPJ2022001）的批准，所有参与者均已书面知情同意。其他试验组分别选取符合对应条件的受试者。采集每一名受试者5mL的静脉血，其中2mL全血用于本实施例实验。采样时间的误差范围小于1天，用于TCR基因库测序的样本提取。
实验方法和试剂说明：本申请测序使用高通量测序方法，本实施例使用Illumina高通量测序平台（HiSeq/MiSeq）进行测序，本领域技术人员可以选用其他高通量测序平台。检测时若使用市售试剂盒，如无特别说明，均按照试剂盒使用说明进行操作。本申请所使用的分析软件如下：序列对比软件lgblast，版本号2.6.1；V(D)J鉴定软件ChangeO，版本号1.0.0；原始数据处理软件pRESTO，版本号0.5.3。以上软件仅为列举，本领域技术人员可以根据需求选择能够实现相同功能的软件和版本，也可以自行编写脚本或程序实现相同的功能。
具体实验操作如下：
操作（1），获取测序数据。
1.1 RNA提取和cDNA合成。
收集外周静脉血并放入真空管。首先从全血中分离外周血单核细胞（PBMC），再参照TRIZOL试剂盒(Invitrogen, Carlsbad, California，美国) 说明书提取总RNA。RNA质量可使用miRNeasy Mini Kit（Qiagen，德国）和Agilent 2100生物分析仪系统（RIN>7.0，28S/18S≥1.0）进行检查。
通过添加UMI修饰的5'RACE来扩增免疫库序列。具体而言，将约0.6µg总RNA与TSO引物（包含UMI标记和ILLUMINA接头）混合，在70℃孵育2min，然后在42℃孵育3min，使RNA变性。加入Switch_oligo和SMART Scribe逆转录酶以切换模板和cDNA合成反应，该反应在42℃下进行60分钟。加入5U尿嘧啶DNA糖苷酶（UDG），在37℃下消化40分钟，然后使用MinElutePCR纯化试剂盒纯化（Qiagen，德国）。
1.2 TCR测序文库的制备。
TCR测序文库的制备需要两轮PCR。对于第一轮PCR扩增，将cDNA和引物与Q5高保真2×Master Mix（NEB，美国）混合。PCR程序为：95℃，1.5分钟；95℃，10秒；60℃，20秒；72℃，40秒；72℃，4分钟。对于第二轮PCR扩增，第一轮PCR的产物由QIAquick PCR纯化试剂盒（Qiagen，德国）纯化，每25µL PCR反应使用10µL纯化产物。使用第一轮PCR程序进行14个循环。使用QIAquick PCR纯化试剂盒（Qiagen，德国）纯化PCR产物。
1.3 TCR库测序。
文库质检合格（cDNA浓度大于1ng/uL和TCR约650bp）后，通过Illumina高通量测序平台对合格的文库进行测序。本实施例中在Illumina NovaSeq 6000平台上以PE150模式进行测序，得到原始数据（raw data），各试验组的原始数据的对比结果参见说明书附图1。
操作（2），过滤和克隆构建。
TCR组库测序数据的分析方法和过程如下。
在原始数据离开计算机后，进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据（clean data），各试验组的清洁数据的对比结果参见说明书附图2。
对清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇（cluster），丢弃存在UMI自身错误的读长（read）；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆（clone），得到校正数据；一致性的判断标准为：相同位置的UMI碱基中的同一个碱基的比例大于0.6，则判定为一致。
操作（3），获取判断指标。
所述操作（3）中克隆型数的获得方式为，对所述校正数据中的所有克隆进行比对，相同的克隆归类为一个克隆型（clonetype），统计克隆型数，得到判断指标（1）。
统计校正数据中全部克隆的数量，得到判断指标（2）。
读长利用率（Readsutilization）=校正数据中的读长数/原始数据中的读长数×100%，利用上述公式计算得到判断指标（3）。
操作（4），判断抗新冠免疫力强弱。
本实施例中根据样本统计的结果，设置克隆型数标准数值A1为5000，克隆数标准数值B1为8000，读长利用率标准数值C1为92%。
从图1和图2中可见，各试验组的原始数据和测序数据中读长数没有明显区别，但是经过数据处理后，图3、图4和图5中可见注射了疫苗Vac3组的克隆型数、克隆数和读长利用率相对于其他组均有明显的升高，因此，可以采用以上3个指标判断抗新冠免疫力强弱。
使用3个指标综合判定时，将2-3个初步判断结果为抗新冠免疫力强的受试者判断为抗新冠免疫力强。采用此标准，大部分注射过3针疫苗的受试者、少部分其他组的受试者被判断为抗新冠免疫力强，其余被判断为弱。该结果保证了不同组的区分度，也符合临床实际情况。
使用2个指标综合判定时，将1-2个初步判断结果为抗新冠免疫力强的受试者判断为抗新冠免疫力强。
也可以仅使用1个指标进行初步判断，作为优选，可以仅使用指标（2）克隆数进行判断，由于仅需要统计克隆数，无需比对克隆型，能够降低后台运算量，迅速给出判断结果。
实施例
本申请还提供了一种基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统，可以通过移动终端、个人计算机（PC）、平板电脑、服务器等形式实现。下面参考图6，其示出了适于用来实现本申请实施方式的基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱系统的结构示意图。
如图6所示，计算机系统包括一个或多个处理器、通信部等，所述一个或多个处理器例如：一个或多个中央处理单元（CPU）301，和/或一个或多个图像处理器（GPU）313等，处理器可以根据存储在只读存储器（ROM）302中的可执行指令或者从存储部308加载到随机存取存储器（RAM）303中的可执行指令而执行各种适当的动作和处理。通信部312可包括但不限于网卡，所述网卡可包括但不限于IB（Infiniband）网卡。
处理器可与只读存储器302和/或随机存取存储器303通信以执行可执行指令，通过总线304与通信部312相连、并经通信部312与其他目标设备通信，从而完成本申请实施方式提供的任一项方法对应的操作，例如：操作（1），获取受试者体液中细胞包含UMI的TCR组库测序数据，即原始数据；
操作（2），对操作（1）获得的所述原始数据进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据；对所述清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇，丢弃存在UMI自身错误的读长；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆，得到校正数据；
操作（3），对操作（2）得到的所述校正数据进行分析，以获得以下至少一种判断指标：（1）克隆型数；（2）克隆数；（3）读长利用率；
操作（4），根据操作（3）得出的所述判断指标，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。此外，在RAM 303中，还可存储有装置操作所需的各种程序和数据。
CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。在有RAM 303的情况下，ROM302为可选模块。RAM 303存储可执行指令，或在运行时向ROM 302中写入可执行指令，可执行指令使处理器301执行上述通信方法对应的操作。输入/输出接口（I/O接口）305也连接至总线304。通信部312可以集成设置，也可以设置为具有多个子模块（例如多个IB网卡），并在总线链接上。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部306；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部307；包括硬盘等的存储部308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通讯部309。通讯部309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上。
需要说明的，如图6所示的架构仅为一种可选实现方式，在具体实践过程中，可根据实际需要对上述图6的部件数和类型进行选择、删减、增加或替换；在不同功能部件设置上，也可采用分离设置或集成设置等实现方式，例如GPU和CPU可分离设置或者可将GPU集成在CPU上，通信部312可分离设置，也可集成设置在CPU或GPU上，等等。这些可替换的实施方式均落入本申请公开的保护范围。
特别地，根据本申请，参考流程图6描述的过程可以被实现为计算机程序产品。例如，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现以下操作：操作（1），获取受试者体液中细胞包含UMI的TCR组库测序数据，即原始数据；
操作（2），对操作（1）获得的所述原始数据进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据；对所述清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇，丢弃存在UMI自身错误的读长；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆，得到校正数据；
操作（3），对操作（2）得到的所述校正数据进行分析，以获得以下至少一种判断指标：（1）克隆型数；（2）克隆数；（3）读长利用率；
操作（4），根据操作（3）得出的所述判断指标，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。在这样的实施方式中，该计算机程序产品可以通过通讯部309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311中读取并安装。在该计算机程序产品被中央处理单元（CPU）301执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。
可能以许多方式来实现本申请的技术方案。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本申请的技术方案。用于说明方法的操作顺序仅是为了更清楚地说明技术方案的目的而提供。除非经特别限定，否则本申请的方法操作不限于以上具体描述的顺序。此外，在一些实施方式中，还可将本申请实施为存储计算机程序产品的存储介质。
以上描述仅为本申请的实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种基于基因测序判断受试者抗新冠免疫力强弱的系统，其特征在于，所述系统包括：
存储器，所述存储器存储可执行指令；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器与所述存储器通信以执行可执行指令从而完成以下操作：
操作（1），获取受试者体液中细胞包含UMI的TCR组库测序数据，即原始数据；
操作（2），对操作（1）获得的所述原始数据进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据；对所述清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇，丢弃存在UMI自身错误的读长；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆，得到校正数据；
操作（3），对操作（2）得到的所述校正数据进行分析，以获得以下至少一种判断指标：（1）克隆型数；（2）克隆数；（3）读长利用率；
操作（4），根据操作（3）得出的所述判断指标，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作（3）中克隆型数的获得方式为，对所述校正数据中的所有克隆进行比对，相同的克隆归类为一个克隆型，统计克隆型数；
所述操作（4）中根据所述克隆型数的判断的方法为，设置克隆型数标准数值A1，如所述克隆型数≥A1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，A1由操作人员在3000-8000的范围内设置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作（3）中克隆数的获得方式为，统计校正数据中全部克隆的数量；
所述操作（4）中根据所述克隆数判断的方法为，设置克隆数标准数值B1，如所述克隆数≥B1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，B1由操作人员在5000-12000的范围内设置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作（3）中读长利用率的获得方法为，读长利用率=校正数据中的读长数/原始数据中的读长数×100%；
所述操作（4）中根据所述读长利用率判断的方法为，设置读长利用率标准数值C1，如所述读长利用率≥C1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，C1由操作人员在90%-95%范围内设置。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如所述操作（3）中获得多种所述判断指标，则根据操作（3）获得的每种所述判断指标分别得出一个初步判断结果；汇总统计所有初步判断结果，如50%以上的初步判断结果为抗新冠免疫力强，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱。
6.一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现以下操作：
操作（1），获取受试者体液中细胞包含UMI的TCR组库测序数据，即原始数据；
操作（2），对操作（1）获得的所述原始数据进行过滤，保留有引物序列且质量值≥20的读长，得到清洁数据；对所述清洁数据中的UMI进行聚类得到UMI簇，丢弃存在UMI自身错误的读长；进一步进行UMI相互纠错校正，获得一致性读长，每条一致性读长称为一个克隆，得到校正数据；
操作（3），对操作（2）得到的所述校正数据进行分析，以获得以下至少一种判断指标：（1）克隆型数；（2）克隆数；（3）读长利用率；
操作（4），根据操作（3）得出的所述判断指标，判断受试者抗新冠免疫力的强弱。
7.根据权利要求6所述的计算机程序产品，其特征在于，所述操作（3）中克隆型数的获得方式为，对所述校正数据中的所有克隆进行比对，相同的克隆归类为一个克隆型，统计克隆型数；
所述操作（4）中根据所述克隆型数的判断的方法为，设置克隆型数标准数值A1，如所述克隆型数≥A1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，A1由操作人员在3000-8000的范围内设置。
8.根据权利要求6所述的计算机程序产品，其特征在于，所述操作（3）中克隆数的获得方式为，统计校正数据中全部克隆的数量；
所述操作（4）中根据所述克隆数判断的方法为，设置克隆数标准数值B1，如所述克隆数≥B1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，B1由操作人员在5000-12000的范围内设置。
9.根据权利要求6所述的计算机程序产品，其特征在于，所述操作（3）中读长利用率的获得方法为，读长利用率=校正数据中的读长数/原始数据中的读长数×100%；
所述操作（4）中根据所述读长利用率判断的方法为，设置读长利用率标准数值C1，如所述读长利用率≥C1，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱，C1由操作人员在90%-95%范围内设置。
10.根据权利要求6所述的计算机程序产品，其特征在于，如所述操作（3）中获得多种所述判断指标，则根据操作（3）获得的每种所述判断指标分别得出一个初步判断结果；汇总统计所有初步判断结果，如50%以上的初步判断结果为抗新冠免疫力强，则判断为抗新冠免疫力强，否则判断为抗新冠免疫力弱。
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