[發明專利]一種整合多組學數據提取微衛星不穩定免疫治療新抗原的方法和應用

有效

• 申請號: 202010427503.2
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111599410B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 萬季;汪健;徐韻婉;潘有東;王弈;宋麒
• 申請（專利權）人: 深圳市新合生物醫療科技有限公司
• 主分類號: G16B30/00
• 分類號: G16B30/00;G16B40/00
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 安琪

本發明公開了一種整合多組學數據提取微衛星不穩定免疫治療新抗原的方法和應用。該方法包括以下步驟：S1，通過整合患者DNA和RNA的測序數據，精確檢測出患者的MSI；S2，對檢測到的MSI所影響的開放閱讀框進行翻譯，得到MSI蛋白質組；S3，通過與人類正常蛋白組比較，獲取樣本特異蛋白質組；S4，獲取樣本新抗原。從MSI檢測的準確度上講，本發明整合了患者基因組和轉錄組的測序數據，通過對這兩種來源的數據進行分析和整合，降低了MSI檢測的假陽性率，進而提高了由MSI預測的新抗原疫苗的有效性，對臨床免疫治療效果的提升具有重要意義。

技術領域

本發明涉及腫瘤免疫治療領域，具體涉及整合DNA的全外顯子數據和RNA的轉錄組數據提取微衛星不穩定性(MSI)相關的免疫治療新抗原的方法。

背景技術

人體的免疫系統在腫瘤的療愈過程中發揮著重要的作用。近年來圍繞免疫系統所開發的腫瘤免疫治療技術屢屢獲得療效上的突破。在機理方面，免疫治療技術通過修飾T細胞以激活免疫系統或者抑制免疫系統的抑制通路，從而達到增強免疫系統識別和殺傷腫瘤細胞的效果。在眾多類別的免疫治療技術中，腫瘤治療新抗原疫苗憑借其療效顯著，適用癌種豐富，開發周期短和副作用小等特點獲得了廣泛的探索和開發。新抗原疫苗的原理是將10到20條可能激起免疫原性反應的短肽回輸人體，從而使得能識別該類短肽的T細胞增殖。由于該類短肽對應的是腫瘤細胞表面的新抗原，因此便可以增強T細胞殺傷腫瘤細胞的能力，從而達到治療腫瘤的目。新抗原序列的預測需要借助針對組織DNA和RNA的高通量測序數據以及生物信息和人工智能技術。通用的流程是鑒定DNA的點突變和小插入缺失片段，并利用轉錄組數據確認突變的表達情況，并最終利用編碼框翻譯和整合新抗原相關的多類信息來確定新抗原是否能激起免疫原性反應。然而在細胞體內，能生成新抗原的通路不限于DNA點突變和插入缺失。微衛星不穩定(MSI)所導致的DNA重復序列也是腫瘤細胞生成突變多肽的常見來源。然而鑒于僅基于DNA的MSI預測的假陽性率很高，臨床上要求更加多樣的數據和嚴格的篩選流程來確保新抗原的有效性。因此開發高精度的基于MSI的新抗原預測方法便具有重要的意義。

發明內容

針對上述問題，本發明綜合考慮了腫瘤組織中微衛星插入缺失產生的多肽成為新抗原的可能性，開發了一種獲取腫瘤特異性新抗原的生物信息學方法。

本發明的第一方面在于提供一種整合多組學數據提取微衛星不穩定(MSI)免疫治療新抗原的方法，包括以下步驟：

S1，通過整合患者DNA和RNA的測序數據，檢測出患者的MSI；

S2，對檢測到的MSI所影響的開放閱讀框進行翻譯，得到MSI蛋白質組；

S3，通過與人類正常蛋白組比較，獲取樣本特異蛋白質組；

S4，獲取樣本新抗原。

在一些實施方式中，所述S1步驟，包括以下步驟：

S101，從tumor-normal配對的DNA測序數據中獲取候選的MSI；

S102，利用該患者的RNA測序數據對S101得到的MSI進行驗證，得到驗證之后的MSI。

在一些實施方式中，所述S101包括以下步驟：

S1011，對Tumor和Normal的測序數據進行預處理，包括：濾除低質量的reads，比對，去除PCR重復步驟；

S1012，利用Tumor和Normal的預處理之后的bam作為輸入，使用MSI檢測工具檢測出患者的腫瘤MSI。

在一些實施方式中，所述S102包括以下步驟：

S1021，對RNA測序數據進行預處理，包括去除低質量的reads，去除adapter，比對步驟；