# 10.CNV.md

CNV（拷貝數變異）是指基因體中 DNA 片段的拷貝數目發生異常，包含大片段的重複（duplication）或缺失（deletion）。CNV 在癌症、罕見疾病、發育異常與免疫疾病中扮演重要角色，能顯著影響基因表現與功能。

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## 一、CNV 的生物學意義

* **基因劑量效應（Gene dosage）**：拷貝數增加或減少影響基因表現量。
* **致病突變形式**：多種罕見疾病與腫瘤基因異常與 CNV 有關。
* **基因融合與破壞**：大片段缺失或重組導致基因結構變化。

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## 二、CNV 偵測來源與技術

| 資料來源       | 偵測方法             | 適用平台                 |
| ---------- | ---------------- | -------------------- |
| WGS        | 基於讀段深度與斷點資訊      | CNVnator、Delly、Manta |
| WES        | 基於 exon 讀段覆蓋深度變化 | XHMM、ExomeDepth      |
| RNA-Seq    | 間接推估染色體區域表現變異    | InferCNV、CONICSmat   |
| Microarray | 基因晶片檢測 signal 強度 | PennCNV、QuantiSNP    |

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## 三、WGS/WES CNV 分析流程

1. **比對與處理**：將 reads 對齊參考基因組（BWA），轉換為 BAM 檔並排序。
2. **讀段深度評估**：以滑動窗口（sliding window）計算每區域的平均深度。
3. **標準化與背景建模**：考慮 GC bias、捕捉效率差異與樣本間變異。
4. **變異呼叫與分類**：標註為 gain、loss 或 complex CNV。
5. **功能註解**：與基因註解或臨床資料庫交叉比對（ClinVar、DGV）。

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## 四、常見分析工具簡介

| 工具          | 適用資料    | 特點與應用                        |
| ----------- | ------- | ---------------------------- |
| CNVnator    | WGS     | 使用固定窗口長度計算 read depth        |
| LUMPY/Delly | WGS     | 支援 CNV + SV 同時偵測             |
| XHMM        | WES     | 基於 PCA 降維與 depth 模型進行 CNV 分析 |
| ExomeDepth  | WES     | 較易操作、適用臨床 pipeline           |
| InferCNV    | RNA-seq | 偵測腫瘤與非腫瘤細胞間的 CNV 差異          |

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## 五、視覺化與結果詮釋

* **視覺化工具**：IGV、CNView、GISTIC、Integrative CNV Browser
* **功能整合**：與表現量（RNA-seq）、突變（VCF）、結構變異（SV）整合，建立綜合突變圖譜
* **臨床詮釋**：交叉比對 ClinVar、DECIPHER、OMIM 等資料庫確認臨床相關性

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## 六、限制與挑戰

* WES 偵測片段不連續，對小 CNV 靈敏度較差
* WGS 資料量大，需良好資源配置與參考資料
* 假陽性多，需搭配重複樣本、表現資料或 PCR 驗證

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CNV 分析是基因體與腫瘤學分析中的關鍵一環，結合 WGS/WES/RNA-seq 資料與臨床資訊，可提供深入的基因變異解釋與診斷依據，特別適用於癌症研究、罕見病篩檢與遺傳疾病鑑定。
