[發(fā)明專利]一種特征mRNA表達(dá)譜組合及肺鱗癌早期預(yù)測方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010769767.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN111793691A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高躍東;李文興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所
• 主分類號(hào): C12Q1/6886
• 分類號(hào): C12Q1/6886;G16B25/10;G16B35/00;G16B5/00;G16B40/00;G16H50/20
• 代理公司: 北京權(quán)智天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

1.一種特征mRNA表達(dá)譜組合，其特征在于，包括A2M、ALDH2、ASAH1、CAT、CD55、CD74、CENPH、CTSH、CTSO、ECT2、HSD17B11、KANK2、MYL9、PECAM1、PERP、RFC4、SERPING1、SLC2A1、TGFBR2和VIM，其核苷酸探針序列如SEQ ID NO.1-20所示。

2.一種基于權(quán)利要求1所述的特征mRNA表達(dá)譜組合的肺鱗癌早期預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取肺鱗癌早期患者穩(wěn)定差異表達(dá)的特征mRNA；

步驟2、選取特征mRNA表達(dá)數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；

步驟3、使用支持向量機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)構(gòu)建早期預(yù)測模型；

步驟4、根據(jù)患者特征mRNA的表達(dá)水平進(jìn)行早期預(yù)測；

該方法為非疾病的診斷和治療目的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肺鱗癌早期預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟1中的獲取肺鱗癌早期患者穩(wěn)定差異表達(dá)的特征mRNA，具體為：

步驟1.1、從Genomic Data Commons Data Portal數(shù)據(jù)庫中下載肺鱗癌患者腫瘤組織和癌旁組織轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)以及臨床數(shù)據(jù)，獲得肺鱗癌患者腫瘤組織基因表達(dá)譜read counts數(shù)值，即為測序讀段數(shù)值，進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換；

步驟1.2、選取具有一定表達(dá)豐度的mRNA，即在所有樣本中mRNA的read counts大于等于10；再對(duì)所有mRNA的read counts取對(duì)數(shù)，設(shè)樣本總數(shù)為n，篩選后mRNA總數(shù)為m，v為mRNA的read counts，u為取對(duì)數(shù)之后的表達(dá)值，則有：

u_ij＝log₂v_ij，i∈(1，n)，j∈(1，m) (1)

其中，i為樣本編號(hào)，j為mRNA編號(hào)，u_ij為第i個(gè)樣本、第j個(gè)mRNA編號(hào)取對(duì)數(shù)之后的表達(dá)值，v_ij為第i個(gè)樣本、第j個(gè)mRNA編號(hào)的read counts數(shù)值；

步驟1.3、選取疾病分期為I期和II期的肺鱗癌患者，將這些患者記為肺鱗癌早期患者，肺鱗癌早期患者總數(shù)記為n′；

步驟1.4、選取腫瘤和正常樣本中穩(wěn)定表達(dá)的mRNA，即在腫瘤和正常樣本中變異系數(shù)均小于0.1的mRNA，設(shè)μ為所有樣本中mRNA的表達(dá)均值，σ為標(biāo)準(zhǔn)差，變異系數(shù)的計(jì)算公式為：

其中，j為mRNA編號(hào)，c_v為變異系數(shù)，c_vj為第j個(gè)樣本的變異系數(shù)，σ_j為第j個(gè)mRNA編號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差，μ_j為第j個(gè)mRNA編號(hào)的mRNA的表達(dá)均值，設(shè)m₁為穩(wěn)定表達(dá)的mRNA總數(shù)，則有：

步驟1.5、選取腫瘤和正常樣本中差異表達(dá)的mRNA；使用取對(duì)數(shù)后的表達(dá)值計(jì)算腫瘤和正常樣本mRNA取對(duì)數(shù)后的倍數(shù)變化f，公式為：

其中，j為mRNA編號(hào)，f_j為第j個(gè)mRNA編號(hào)的倍數(shù)變化，μ_1j為第j個(gè)mRNA編號(hào)的腫瘤樣本的表達(dá)均值，μ_2j為第j個(gè)mRNA編號(hào)的正常樣本的表達(dá)均值；

然后使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較腫瘤和正常樣本中mRNA的表達(dá)差異，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)公式為：

其中n₁為腫瘤樣本數(shù)，n₂為正常樣本數(shù)，μ₁為腫瘤樣本mRNA表達(dá)均值，μ₂為正常樣本mRNA表達(dá)均值，為腫瘤樣本mRNA方差，為正常樣本mRNA方差；

對(duì)所有t檢驗(yàn)得出的p值進(jìn)行錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(false discovery rate，F(xiàn)DR)校正，定義q為FDR校正后的數(shù)值，r為p值在m₁個(gè)mRNA中排序后的位置，則有：

其中，j為mRNA編號(hào)，q_j代表第j個(gè)mRNA編號(hào)的FDR校正后的數(shù)值，p_j代表第j個(gè)mRNA編號(hào)的t檢驗(yàn)得出的p值，r_j代表第j個(gè)mRNA編號(hào)的p值在m₁個(gè)mRNA中排序后的位置；

最后選取倍數(shù)變化丁的絕對(duì)值大于1且FDR校正后q值小于等于0.05的mRNA，記為特征mRNA，設(shè)特征mRNA總數(shù)為m₂，則有：

m₂＝m₁{|f_j|≥1，q_j≤0.05}，j∈(1，m₁) (7)。