fgbio 与 UMI 共识读段
带 UMI 的 ctDNA 测序通常先用 fgbio 等工具按 UMI 分组，生成单链或双链共识读段。双链共识能把错误率降得更低，但需要更高的原始测序深度；有效分子数决定了能检出的最低突变频率。
9个分析 Skill · Codar 生信插件
液体活检 AI 分析
液体活检通过血浆游离 DNA（cfDNA）、ctDNA 和细胞外囊泡研究肿瘤，常见数据是带 UMI 的高深度靶向测序、低深度 WGS 和甲基化测序。Codar 的这个插件覆盖 UMI 共识、低频突变检测、肿瘤分数估计、MRD 监测、片段组学、甲基化溯源和 EV RNA 分析。结果用于科研，不替代临床诊断。
液体活检能回答哪些研究问题
- 这批血浆样本中能检出哪些低频 ctDNA 突变？
- 术后患者的 ctDNA 何时转阳，是否早于影像复发？
- cfDNA 片段长度分布能否区分肿瘤患者与健康人？
- cfDNA 甲基化信号能否提示肿瘤的组织来源？
- 这套 ctDNA 检测方案的检出限和灵敏度如何？
液体活检分析流程
- 1
UMI 共识
提取 UMI，比对后按 UMI 分组生成单链或双链共识读段，去除 PCR 扩增和测序引入的错误。
- 2
低频突变检测
在共识读段上检测低频 SNV/Indel，结合白细胞对照和背景噪声模型，过滤克隆性造血和测序假阳性。
- 3
肿瘤分数估计
根据突变等位基因频率或低深度 WGS 的拷贝数信号，估计 ctDNA 在 cfDNA 中的占比。
- 4
片段与甲基化
统计 cfDNA 片段长度、末端序列等特征，或利用甲基化标记推断信号的组织来源。
- 5
纵向监测
对多时间点样本追踪 ctDNA 变化，评估 MRD 状态，注意采血时间与手术、治疗节点的对应。
- 6
性能验证
用稀释梯度或参考品评估检出限、灵敏度、特异性和重复性。
常用方法与怎么选
VarDict、Mutect2 等低频变异检测
VarDict 常用于靶向 panel 的低频变异检测，Mutect2 也可用于 cfDNA 数据。关键在于背景噪声控制：常用健康人样本建立位点噪声基线，并用配对白细胞 DNA 排除克隆性造血来源的突变。
ichorCNA 与肿瘤分数
ichorCNA 利用低深度全基因组测序的拷贝数信号估计 ctDNA 肿瘤分数，成本低，适合肿瘤负荷较高的样本；肿瘤分数很低时检出能力有限，这时通常依靠追踪已知突变的方法。
片段组学与甲基化溯源
肿瘤来源的 cfDNA 片段通常比正常来源偏短，片段长度比例、末端基序和核小体足迹都可作为特征。甲基化方面，常用组织特异的甲基化参考图谱做反卷积，推断 cfDNA 来源组织。
需要准备的数据
- 带 UMI 的 cfDNA 靶向测序 FASTQ
- 配对白细胞或肿瘤组织测序数据
- 低深度 WGS 或 cfDNA 甲基化测序数据
- panel 设计 BED 与 UMI 结构说明
- 采血时间、治疗节点等样本信息
能得到的结果
- UMI 共识 BAM 与分子去重统计
- 低频突变列表及等位基因频率
- ctDNA 肿瘤分数估计
- 多时间点 ctDNA 动态与 MRD 状态图
- 片段长度分布与甲基化溯源结果
- 检出限、灵敏度等性能验证报告
液体活检插件包含的分析能力
共 9 项。启用插件后，Codar 会按任务自动选用，不需要逐个记住名称。
- cfDNA甲基化早筛与组织溯源
- 细胞外囊泡RNA分析
- ctDNA动态与MRD监测
- 液体活检检测性能验证
- cfDNA片段组学分析
- cfDNA预处理与UMI共识
- ctDNA低频突变检测
- ctDNA肿瘤分数估计
nf-core 标准流程（1 个）
- nf-core-evexplorer流程
在 Codar 里怎么用
- 1
切换到生信模式
在 Codar 左上角选择 Codar 生信。
- 2
启用「液体活检」
在插件页找到「液体活检」，安装或启用。
- 3
描述研究问题
用一句话写清数据和目标，确认分析方案后开始执行。
可以这样提问
帮我分析这批带 UMI 的 ctDNA 靶向测序数据，检测低频突变并估计肿瘤分数。
液体活检常见问题
ctDNA 和 cfDNA 有什么区别？
cfDNA 是血浆中所有游离 DNA 的总称，主要来自造血细胞；ctDNA 是其中来自肿瘤细胞的部分，占比通常很低，早期肿瘤或术后样本中往往远低于 1%。因此 ctDNA 检测一般需要高深度测序配合 UMI 纠错。
MRD 检测的 tumor-informed 和 tumor-agnostic 有什么区别？
tumor-informed 先对肿瘤组织测序，挑选患者特有的多个突变做个体化追踪，灵敏度通常更高，但依赖组织、周期较长；tumor-agnostic 不需要组织，用固定 panel、甲基化或片段特征检测，流程简单，低肿瘤负荷时更难检出。
怎么区分 ctDNA 突变和克隆性造血突变？
克隆性造血会让血细胞携带 DNMT3A、TET2 等基因的突变，这些突变进入 cfDNA 后容易被误判为肿瘤来源。常见做法是同时测配对白细胞 DNA，在白细胞中也能检出的突变予以排除。
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