[發(fā)明專利]一組肺癌DNA甲基化分子標(biāo)志物及其在制備用于肺癌早期診斷試劑盒中的應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112941180A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸燕;孫喜偉;周莉媛;劉鵬淵;陳恩國
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院
• 主分類號: C12Q1/6886
• 分類號: C12Q1/6886;C12Q1/6809;G16B25/20;G16B20/30;G16B5/00;G16B40/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發(fā)明公開了一組肺癌的DNA甲基化分子標(biāo)志物及其在制備用于肺癌早期診斷試劑盒中的應(yīng)用。所述標(biāo)志物是20個基因CDO1，SOX17，TCF21，TRIM58，ITGA9，CYYR1，CLEC14A，SLIT2，ZNF677，IRX2，ACVRL1，OSR1，ADCY8，GALNT13，HSPB6，IRX1，ITGA5，PCDH17，TBX5和TCTEX1D1序列的甲基化。其中8個是在肺癌中新發(fā)現(xiàn)的甲基化指紋基因，包括ADCY8，GALNT13，HSPB6，IRX1，ITGA5，PCDH17，TBX5和TCTEX1D1。以本發(fā)明標(biāo)志物為基礎(chǔ)，構(gòu)建肺癌診斷的數(shù)學(xué)模型；該模型靈敏度高，特異性好，AUC可高達0.998，診斷效果良好。本發(fā)明還公開了檢測所述DNA甲基化標(biāo)志物的方法。本發(fā)明公開的DNA甲基化分子標(biāo)志物具有良好的診斷指標(biāo)特性，可以有效用于肺癌診斷，具有較高的臨床使用和推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一組肺癌的DNA甲基化分子標(biāo)志物及其在制備用于肺癌診斷試劑盒中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

肺癌是威脅人群健康和生命的最大的惡性腫瘤之一，2020年全球約有180萬人死于肺癌，死亡率遠超其他類型癌癥，位居第一；也是我國發(fā)病率和死亡率最高的腫瘤。肺癌主要分成兩類：非小細胞肺癌(NSCLC)和小細胞肺癌。NSCLC是最主要類型，占總肺癌80％以上。NSCLC主要包括兩個亞型即腺癌和鱗狀細胞癌。腺癌占所有肺癌類型的40％，約占NSCLC的55％左右。非小細胞肺癌增殖、侵襲速度較慢，因此更不容易被發(fā)現(xiàn)和診斷。大部分非小細胞肺癌患者被確診時，都已經(jīng)發(fā)展為腫瘤的中晚期，錯過絕佳的治療時間。在我國，肺癌的早期診斷率只有15％，但是這些肺癌病人5年生存率可達到50％～60％，顯著高于平均水平15％。因此，在肺癌發(fā)生早期進行鑒別診斷，并開展針對性治療是解決肺癌這一重大難題的重要途徑。

生物標(biāo)志物是指能將機體的生理和疾病狀態(tài)區(qū)分開來的生物分子，篩選到可用于疾病早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷的生物標(biāo)志物可大大提高患者的臨床治療效果。近年來，隨著研究的深入，研究者發(fā)現(xiàn)DNA序列變異之外的調(diào)控機制，例如DNA甲基化調(diào)控機制，在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中扮演重要角色。DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳學(xué)修飾，同時也是一種被廣泛研究的表觀遺傳學(xué)標(biāo)記；其作為標(biāo)記物非常穩(wěn)定，可通過熒光定量PCR進行非常靈敏的檢測，因而有望成為繼血清蛋白后新一代的分子標(biāo)志物。

本研究團隊通過對18對非小細胞肺癌樣本(腫瘤和匹配的癌旁組織)進行全基因組簡化甲基化測序(RRBS)和轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)，對兩個組學(xué)的數(shù)據(jù)進行整合分析，構(gòu)建了肺癌DNA差異甲基化區(qū)域圖譜，挖掘異常甲基化基因，并進一步通過機器學(xué)習(xí)方法篩選出了肺癌診斷的20個DNA甲基化的基因指紋(gene signature)。利用這20個基因的DNA甲基化指紋能非常有效區(qū)分公共數(shù)據(jù)集TCGA肺腺癌和肺鱗癌中的腫瘤和正常組織，這些標(biāo)志物將有望成為肺癌診斷篩查的重要手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過高通量甲基化測序數(shù)據(jù)和RNA-seq測序數(shù)據(jù)的整合分析，進一步結(jié)合機器學(xué)習(xí)方法，提供一組肺癌DNA甲基化分子標(biāo)志物及其在制備用于肺癌早期診斷試劑盒中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一組肺癌DNA甲基化分子標(biāo)志物，所述標(biāo)志物包括如下20個基因至少一個的甲基化：CDO1，SOX17，TCF21，TRIM58，ITGA9，CYYR1，CLEC14A，SLIT2，ZNF677，IRX2，ACVRL1，OSR1，ADCY8，GALNT13，HSPB6，IRX1，ITGA5，PCDH17，TBX5和TCTEX1D1。

進一步地，所示分子標(biāo)志物通過以下方法獲取：