一种直肠癌相关的分子标记物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种直肠癌相关的分子标记物及其用途，属于医学分子生物学技术领域。本发明专利技术进行了两个关键性的设计，一是应用425个癌症相关基因的全外显子大panel而不是少数热点基因的小panel来进行ctDNA检测，这样不仅获得了单个基因突变与nCRT疗效的相关性，还获得多个信号通路的基因变异与nCRT疗效的相关性。二是术前设置多个监测时间点（4个时间点），结合425个基因大panel，同时对ctDNA中突变的清除和获得性突变的动态变化进行监测。展示了ctDNA动态监测在nCRT疗效预测中的价值，并对W&W策略的患者选择提出了新的见解。证明了ctDNA检测在早期预测LARC患者预后中的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种直肠癌相关的分子标记物及其用途
本专利技术涉及一种直肠癌相关的分子标记物及其用途，属于医学分子生物学

技术介绍
结直肠癌(CRC)是世界范围内第三大常见癌症和第四大癌症相关死亡原因。直肠癌约占CRC的30％，局部晚期直肠癌(LARC)占所有直肠癌的50％。目前，新辅助放化疗(nCRT)和全直肠系膜切除(TME)联合辅助化疗是国家综合癌症网络(NCCN)指南推荐的LARC的标准治疗方法。大约10-35％的nCRT患者在手术时可以获得病理完全缓解(pCR)。pCR患者预后较好，局部复发和远处转移较少，5年总生存率高。然而，传统的根治性手术可能会导致严重的并发症和对肠道、泌尿系统和性功能的长期负面影响。因此，一种被称为“观察和等待”(W&W)的非手术治疗方法已经被广泛地应用于nCRT治疗后出现临床完全缓解(cCR)的患者。目前，cCR评估标准包括内镜、MRI和数字化检查未发现残留肿瘤。临床希望通过cCR来判断pCR，但遗憾的是这两者之间只有30％～50％的符合率。此外最近的一项研究表明，接受W&W治疗的患者的5年总生存率和无病生存率(DFS)低于TME治疗证实为pCR的患者。在这种情况下，临床评估之外的pCR预测将有助于更好地选择使用W&W方法的患者。循环肿瘤DNA(ctDNA)已被用作转移性结直肠癌化疗疗效的预测因子，然而很少有研究探讨ctDNA在预测LARC患者nCRT病理反应中的作用。此外，ctDNA在结肠癌患者接受辅助化疗后的早期复发检测中显示了其价值，但ctDNA在LARC患者nCRT治疗后的风险分层和治疗策略指导中的潜在作用尚未得到充分评价。
技术实现思路
本专利技术证实了ctDNA动态监测在局部晚期直肠癌(LARC)新辅助放化疗(nCRT)疗效评估和预后预测中的可行性和有效性。我们对研究进行了两个关键性的设计，第一个是应用425个癌症相关基因的全外显子大panel而不是少数热点基因的小panel来进行ctDNA检测，这样不仅获得了单个基因突变与nCRT疗效的相关性，还获得多个信号通路的基因突变与nCRT疗效的相关性。二是术前设置多个监测时间点(4个时间点)，结合425个基因大panel，同时对ctDNA中突变的清除和获得性突变的动态变化进行监测。展示了ctDNA动态监测在nCRT疗效预测中的价值，并对W&W策略的患者选择提出了新的见解。我们还证明了ctDNA检测在早期预测LARC患者预后中的潜在作用。本专利技术的第一个方面，提供了：POLD1和/或FAT1基因的突变检测试剂在用于制备对局部晚期直肠癌病人在治疗后的治疗效果进行预测试剂中的应用。在一个实施方式中，所述的治疗是指nCRT治疗。在一个实施方式中，所述的治疗效果进行预测是指区分为完全病理缓解(pCR)或者未完全病理缓解(non-pCR)。在一个实施方式中，所述的突变检测试剂是用于在时间1进行血浆中基因突变频率的检测；所述的时间1是指nCRT治疗前。在一个实施方式中，所述的nCRT治疗可以采用卡培他滨联合伊立替康方案。本专利技术的第二个方面，提供了：粘附连接(AJ)、组蛋白甲基转移酶(HM)、DNA损伤修复(DR)和/或破骨细胞分化(OD)信号通路相关基因的突变检测试剂在用于制备对局部晚期直肠癌病人在治疗后的治疗效果进行预测试剂中的应用。在一个实施方式中，所述的治疗是指nCRT治疗。在一个实施方式中，所述的治疗效果进行预测是指区分为完全病理缓解(pCR)或者未完全病理缓解(non-pCR)。在一个实施方式中，所述的突变检测试剂是用于在时间1进行血浆中基因突变频率的检测；所述的时间1是指nCRT治疗前。在一个实施方式中，所述的nCRT治疗可以采用卡培他滨联合伊立替康方案。本专利技术的第三个方面，提供了：对于血浆中的ctDNA的突变进行检测的试剂在用于制备局部晚期直肠癌病人在治疗后的治疗效果进行预测试剂中的应用。在一个实施方式中，所述的治疗效果进行预测是指对肿瘤退缩分级(TRG)预测。在一个实施方式中，所述的治疗是指nCRT治疗。在一个实施方式中，所述的预测试剂是用于在时间1、时间2、时间3、时间4进行血浆中基因突变频率的检测或者最高变异等位基因频率的突变的检测；所述的时间1是指：nCRT治疗前；所述的时间2是指：nCRT放疗第15次时；所述的时间3是指：nCRT放疗第25次时；所述的时间4是指：TME术前0-1d；所述的时间5是指：TME术后5-12d。在一个实施方式中，所述的应用中还包括：判定ctDNA的清零率，包括以下两种判定方法中的任意一种：(1)判定时间1检测得到的血浆ctDNA中最高变异等位基因频率(VAF)的突变在时间2、3或者4是否清零；(2)判断时间1检测得到的血浆ctDNA中所有检出突变在时间2、3或者4是否清零。本专利技术的第四个方面，提供了：对TP53、APC或者KRAS基因突变的检测试剂在用于制备局部晚期直肠癌病人在治疗后的无病生存期(DFS)预测试剂中的应用。在一个实施方式中，所述的检测试剂是用于在时间1进行血浆中基因突变的检测；所述的时间1是指nCRT治疗前。在一个实施方式中，所述的无病生存期是指新辅助放化疗(nCRT)和全直肠系膜切除(TME)联合辅助化疗的联合治疗后的无病生存期。本专利技术的第五个方面，提供了：用于对血浆ctDNA所有检出突变进行检测的试剂在用于制备局部晚期直肠癌的无病生存期(DFS)预测试剂中的应用。在一个实施方式中，所述的对血浆ctDNA所有检出突变进行检测的试剂是分别用于时间点1、2、3、4和5的检测；所述的应用中还包括：判定时间1血浆ctDNA中所有检出突变在时间2、3、4或者5是否清零；所述的时间1是指：nCRT治疗前；所述的时间2是指：nCRT放疗第15次时；所述的时间3是指：nCRT放疗第25次时；所述的时间4是指：TME术前0-1d；所述的时间5是指：TME术后5-12d。本专利技术的第六个方面，提供了：用于对时间1检测到的血浆ctDNA的最高VAF突变进行检测的试剂在用于制备局部晚期直肠癌的无病生存期(DFS)预测试剂中的应用。在一个实施方式中，所述的应用中包括：在时间1、2获得血浆ctDNA样本并检测突变，判定基线血浆ctDNA中最高VAF突变在时间2是否清零；所述的时间1是指：nCRT治疗前；所述的时间2是指：nCRT放疗第15次时；所述的时间3是指：nCRT放疗第25次时；所述的时间4是指：TME术前0-1d；所述的时间5是指：TME术后5-12d。本专利技术的第七个方面，提供了：一种对局部晚期直肠癌病人的治疗效果进行预测的装置，包括：血浆ctDNA提取模块，用于对病人血浆的ctDNA进行提取；测序模块，用于对血浆ctDNA提取模块得到的ctDNA进行测序；基因突变分析模块，用于对血浆ctDNA提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.POLD1和/或FAT1基因的突变检测试剂在用于制备对局部晚期直肠癌病人在治疗后的治疗效果进行预测试剂中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.POLD1和/或FAT1基因的突变检测试剂在用于制备对局部晚期直肠癌病人在治疗后的治疗效果进行预测试剂中的应用。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在一个实施方式中，所述的治疗是指nCRT治疗；
在一个实施方式中，所述的治疗效果进行预测是指区分为完全病理缓解（pCR）或者未完全病理缓解（non-pCR）；
在一个实施方式中，所述的突变检测试剂是用于在时间1进行血浆中基因突变频率的检测；所述的时间1是指nCRT治疗前；
在一个实施方式中，所述的nCRT治疗可以采用卡培他滨联合伊立替康方案。


3.粘附连接（AJ）、组蛋白甲基转移酶（HM）、DNA损伤修复（DR）和/或破骨细胞分化（OD）信号通路相关基因的突变检测试剂在用于制备对局部晚期直肠癌病人在治疗后的治疗效果进行预测试剂中的应用；
在一个实施方式中，所述的治疗是指nCRT治疗；
在一个实施方式中，所述的治疗效果进行预测是指区分为完全病理缓解（pCR）或者未完全病理缓解（non-pCR）；
在一个实施方式中，所述的突变检测试剂是用于在时间1进行血浆中基因突变频率的检测；所述的时间1是指nCRT治疗前；
在一个实施方式中，所述的nCRT治疗可以采用卡培他滨联合伊立替康方案。


4.对于血浆中的ctDNA的突变进行检测的试剂在用于制备区分局部晚期直肠癌的肿瘤退缩分级（TRG）预测试剂中的应用。


5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在一个实施方式中，在一个实施方式中，所述的治疗效果进行预测是指对肿瘤退缩分级（TRG）预测；
在一个实施方式中，所述的治疗是指nCRT治疗；
在一个实施方式中，所述的预测试剂是用于在时间1、时间2、时间3、时间4进行血浆中基因突变频率的检测或者最高变异等位基因频率的突变的检测；所述的时间1是指：nCRT治疗前；所述的时间2是指：nCRT放疗第15次时；所述的时间3是指：nCRT放疗第25次时；所述的时间4是指：TME术前0-1d；所述的时间5是指：TME术后5-12d；
在一个实施方式中，所述的应用中还包括：判定ctDNA的清零率，包括以下两种判定方法中的任意一种：
（1）判定时间1检测得到的血...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵阳，章真，鲍海蓉，朱骥，包华，王雅琪，常志力，
申请(专利权)人：南京世和基因生物技术股份有限公司，复旦大学附属肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：江苏;32