[發明專利]預測腫瘤新生抗原的方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201811531729.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109584960B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 葉浩;李祥永;戴珩
• 申請（專利權）人: 序康醫療科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G16B20/50
• 分類號: G16B20/50;G16B50/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;豆欣欣

本發明涉及一種預測腫瘤新生抗原的方法，包括步驟：(1)根據腫瘤?胚系對照樣本進行體細胞突變以及基因融合檢測；(2)針對每一對融合基因生成融合突變肽及相應野生肽；(3)基于每個體細胞突變生成突變肽及相應野生肽；(4)構建腫瘤樣本特異的個人基因組并生成含有多個突變的突變肽；(5)判斷單突變以及多突變的突變肽真偽；(6)去除與野生型蛋白其它位置序列完全一致的突變肽；(7)進行HLA分子分型檢測，預測新生多肽與HLA分子的親和力，將親和力高的新生多肽作為候選腫瘤新生抗原。本發明還提供了相應的裝置和計算機存儲介質。采用了本發明的方法、裝置及存儲介質，能有效腫瘤治療響應生物標志物評估，為腫瘤疫苗設計提供精準的候選肽段。

技術領域

本發明涉及生物信息領域，尤其涉及腫瘤免疫治療生物標志物發現，具體是指一種對體細胞突變以及基因融合形成腫瘤新生抗原的預測方法及其應用。

背景技術

腫瘤新生抗原

腫瘤新生抗原是指被人體抗原呈遞細胞識別的原本不存于人體的“非我”新生蛋白多肽，該“非我”的新生多肽主要是由腫瘤細胞突變形成的突變蛋白凋亡而來。具體在新生抗原提呈的生物學過程上來說，分為5個步驟：1、抗原呈遞細胞(APC)可以通過胞吞腫瘤細胞，將腫瘤細胞內的蛋白(其中包括突變蛋白)裂解成短的肽段；2、APC細胞內的轉運蛋白(TAP,endosome)將這些肽段轉運到內質網上；3、內質網上表達上的HLA Ⅰ類分子，-Ⅱ類分子溝槽與肽段錨定結合成穩定的復合物(Ⅰ類分子結合8～11個氨基酸長度肽段，Ⅱ類分子結合13～25個氨基酸長度肽段)；4、內質網上的MHC分子與肽段復合物經高爾基體分泌到APC細胞表面；5、免疫T細胞的表面受體TCR識別APC表面的HLA分子-肽段復合物，激發后續免疫反應。腫瘤新生抗原是激發機體免疫系統對腫瘤細胞初始免疫反應的關鍵因素。

腫瘤新生抗原在腫瘤免疫中應用

免疫治療著眼于恢復機體的免疫系統對腫瘤細胞的識別殺傷能力從而達到祛除腫瘤的目的。不同于對健康細胞與腫瘤細胞通殺的傳統放化療，或者是酪氨酸激酶抑制劑等封閉腫瘤細胞生長生存信號通路的直接殺傷，免疫治療是一種全新且高效的腫瘤治療新模式。2013年，美國《科學》雜志將癌癥免疫治療評為“年度十大科學突破”之首。2018年諾貝爾生理學或醫學獎也花落免疫治療領域。盡管免疫治療發展勢頭迅猛，然而這一利用免疫系統來攻擊腫瘤的策略只對某些癌癥及若干病人有效。在沒有做任何生物標志物篩選的情況下，絕大部分實體瘤的總緩解率低于30％。而以高微衛星不穩定/錯配修復缺失為生物標志物篩選的腫瘤，PD1治療的總緩解率則可以提高到50％以上。因此，合適的生物標志物來篩選免疫治療的病人，是實現腫瘤免疫精準醫學的關鍵所在。2018年10月腫瘤突變負荷正式寫入美國國立綜合癌癥網絡的非小細胞肺癌診療指南，新生抗原作為腫瘤突變負荷觸發免疫響應的最終效應因子，可以成為更為準確的生物標志物評估免疫治療可獲益性。以腫瘤新生抗原為基礎的腫瘤疫苗個性化治療也是另一重要應用場景。腫瘤疫苗，是將患者腫瘤細胞中的檢測到的新生抗原回輸入人體，激發人體免疫反應，定向祛除呈遞這些新生抗原的腫瘤細胞。目前，新生抗原，以多肽、核酸或體外經誘導的DC細胞等形式回輸人體。Ott(PMID:29542692)以及Sahin(PMID:28678784),Carreno(PMID:25837513)等人，將預測出來的新生抗原，分別以這3種腫瘤疫苗形式應用于在皮膚癌小樣本上，取得了很好的治療效果。綜上，腫瘤新生抗原既可作為評估免疫治療獲益的生物標志物，也可以直接應用于腫瘤疫苗的治療上。

現有的新生抗原預測流程及方法