用于预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的试剂盒和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的试剂盒和系统，属于精准医疗临床分子诊断领域。具体而言，本发明专利技术涉及一种预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的生物标志物、试剂盒、系统、计算设备和存储介质；通过检测7基因生物标志物的体细胞非同义突变，快速高效地评估和预测晚期肺腺癌的免疫治疗疗效。晚期肺腺癌的免疫治疗疗效。晚期肺腺癌的免疫治疗疗效。

【技术实现步骤摘要】
用于预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的试剂盒和系统


[0001]本专利技术属于精准医疗临床分子诊断领域，涉及一种预测晚期肺腺癌的免疫治疗，例如使用免疫检查点抑制剂的免疫治疗的疗效的试剂盒、系统、计算设备和存储介质。

技术介绍

[0002]非小细胞肺癌是中国人群中最为常见及致命的癌种之一，其中肺腺癌是最为常见的亚型（约占60
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70%）。晚期肺腺癌经典的治疗手段为化疗和/或放疗，当存在EGFR等敏感突变时使用受体酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）有较好的治疗效果。然而这些治疗面临的主要问题是癌细胞终将适应并逐渐发展出相应的耐药抗性。
[0003]免疫治疗，特别是以免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs）为代表的生物大分子药物带来了晚期肺腺癌治疗的极大变革。然而，仅有部分晚期肺腺癌患者（大约20
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30%左右）能获益于这种治疗方法，因此亟需有效的生物标志物预测临床获益人群。目前临床上常见的免疫治疗疗效预测生物标志物包括PD
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L1、MSI和TMB，已展现出一定的预测效力，然而依然存在很多的局限，包括较高的检测成本和缺少统一的衡量标准等。
[0004] 免疫治疗通过重新激活人体适应性免疫系统特别是CD8+ T细胞识别来自肿瘤细胞的抗原（肿瘤新抗原，tumor neoantigen）。这些新抗原来自肿瘤细胞中发生的体细胞非同义变异所产生的异常氨基酸序列，并与I型HLA特异性识别与结合。通常肿瘤新抗原数量与肿瘤突变负荷存在显著正相关性。
[0005]PD
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L1作为免疫治疗biomarker应用最为广泛。PD
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L1是一种表达于细胞膜表面的蛋白，由人体CD274基因编码。通过与CD8+ T细胞上的PD
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1及B7.1结合，传导免疫抑制信号，抑制效应T细胞。临床上通过免疫组化方法对手术或穿刺后取得的肿瘤组织进行切片染色，镜下观察根据着色深浅来评价表达情况。通常PD
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L1蛋白高表达的实体瘤患者，对免疫治疗应答率更高。
[0006]但是，多个临床试验结果显示PD
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L1表达对免疫治疗疗效的预测能力并不一致，部分PD
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L1阴性患者依然能从免疫治疗获益，且持续缓解时间并不逊于PD
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L1阳性患者。同时，PD
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L1检测由于不同抗PD
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(L)1药物都有各自对应的PD
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(L)1检测抗体和平台，导致缺乏统一的标准；另外PD
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L1的表达具有动态变化的特点，导致PD
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L1表达与免疫治疗效果之间的关系仍有一些争议。
[0007] 另一方面，TMB（肿瘤突变负荷，tumor mutational burden）是获得NCCN指南推荐的免疫治疗生物标志物(biomarker)。通过全外显子组测序（WES）或大基因panel（如MSK
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IMPACT）对肿瘤组织或外周血游离肿瘤DNA（ctDNA）的全部或特定基因编码区进行深度测序，并通过一定的生物信息学变异识别软件，计算得到每Mb基因区域内发生体细胞非同义突变的个数。多个独立临床研究表明，在包括黑色素瘤及非小细胞肺癌在内的多个癌种中，TMB与免疫治疗疗效存在显著的正相关关系。但是TMB依然只能反映肿瘤突变数量，而不能提示肿瘤微环境的状态，且TMB检测对技术平台要求较高，工作周期较长，成本较高都制约其临床应用。同时，TMB的疗效预测力有限，并且测序成本高昂，而各家临检机构的大基因
panel所选取的基因集合也存在一定的差异，TMB阈值难以建立共识，也难以统一衡量比较分析。
[0008]此外，还有MSI检测，即微卫星不稳定性（Microsatellite Instability，MSI），是指由于在DNA复制时插入或缺失突变引起的微卫星（Microsatellite, MS）序列长度改变的现象，常由错配修复功能（Mismatch repair, MMR）缺陷引起。通常MSI高的实体瘤患者，对免疫治疗应答率更高。但是肺腺癌中MSI
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H比例太低，临床推广有一定局限性。
[0009]综上所述，现有技术（TMB检测、PD
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L1检测和MSI检测）的主要缺点有：1、疗效预测力有限；2、成本高昂，带来较高的医疗负担；3、不同机构的基因panel所选取的基因集合存在一定的差异，很难统一衡量比较；4、阈值设定标准不统一；5、临床上难以推广。
[0010]因此，本领域仍然需要更高效、更准确地鉴定适用于预测癌症免疫治疗疗效的方法和工具。

技术实现思路

[0011]为了解决所述问题，本专利技术通过筛选与免疫治疗直接相关的重要基因，排除掉大部分与免疫治疗应答无关的基因，获得与预测晚期肺腺癌患者免疫治疗疗效的关键生物标志物，提高疗效预测效力的同时降低检测成本和分析时间。
[0012]具体地，通过公共数据挖掘，针对晚期肺腺癌转移灶基因检测数据和免疫治疗疗效评估数据，筛选出7个最重要的相关基因。这些基因的体细胞突变状态能有效预测免疫检查点抑制剂对晚期肺腺癌的治疗疗效，并且预测效力优于TMB指标。
[0013]首先，在第一方面，本专利技术涉及生物标志物，其用于预测晚期肺腺癌患者对免疫治疗（例如使用免疫检查点抑制剂的免疫治疗）的敏感性，以预测免疫治疗的疗效，所述生物标志物包括突变的7基因。它们分别是EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和EPHB1。
[0014]在另一方面，本专利技术提供了一种用于预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的试剂盒，所述试剂盒包含特异性检测EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和/或EPHB1基因突变的试剂。
[0015]本专利技术提供一种用于预测晚期肺腺癌免疫治疗，例如免疫检查点抑制剂治疗的疗效的方法，所述方法包括以下步骤：a）其评估所述患者的肿瘤组织中的EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和/或EPHB1基因的体细胞非同义突变；b）将所述发生了体细胞非同义突变的基因数进行加和得到SUM值；所述SUM值的计算方法为：若样本在所述7基因中的n个基因中发生了体细胞非同义突变，而其他7
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n个基因中无体细胞突变或仅有同义突变或突变发生在非编码区，则该样本的SUM=n；若在7基因中均无体细胞突变或仅有同义突变或突变发生在非编码区，则SUM=0；其中n为整数，且0<n≤7；其中发生了体细胞非同义突变是指，在7基因中任何一个基因发生体细胞非同义突变时，无论每个基因突变数量多少，其计入SUM值时仅计1次； c）基于步骤b）的SUM值结果，与界定值比较，若大于或等于界定值则判断免疫治疗有效，低于界定值则无效；从而预测晚期肺腺癌的免疫治疗的疗效。
[0016]在一些实施方案中，所述界定值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于预测晚期肺腺癌的免疫治疗疗效的生物标志物，其包括：EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和EPHB1。2.用于预测晚期肺腺癌的免疫治疗疗效的试剂盒，其特征在于，包含特异性检测EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和/或EPHB1基因突变的试剂。3.根据权利要求2所述的试剂盒，其中所述试剂盒的试剂包含选自核酸提取试剂、基因的特异性引物或探针、PCR试剂和核酸测序试剂中的一种或多种。4.用于预测晚期肺腺癌的免疫治疗疗效的系统，其特征在于，所述系统包括以下的模块：评估模块I），其评估所述患者的肿瘤组织中的EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和/或EPHB1基因的体细胞非同义突变；计算模块II），将所述发生了体细胞非同义突变的基因数进行加和得到SUM值；其中所述SUM值的计算方法为：若样本在所述7基因中的n个基因中发生了体细胞非同义突变，而其他7
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n个基因中无体细胞突变或仅有同义突变或突变发生在非编码区，则该样本的SUM=n；若在7基因中均无体细胞突变或仅有同义突变或突变发生在非编码区，则SUM=0；其中n为整数，且0<n≤7；其中发生了体细胞非同义突变是指，在7基因中任何一个基因发生体细胞非同义突变时，无论每个基因突变数量多少，其计入SUM值时仅计1次；判断模块III），基于计算模块的SUM值结果，与界定值比较，若大于或等于界定值，则判断为治疗有效，低于界定值则无效；从而预测晚期肺腺癌的免疫治疗的疗效。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述界定值为1。6.根据权利要求4所述的系统，其中所述评估是指，比较肿瘤组织与对照组织的测序数据，以获得EGFR、PTPRD、ERBB4、NTRK3、ZFHX3、RB1和/或EPHB1基因的体细胞非同义突变信息。7.一种计算设备，其特征在于，其包含：至少一个处理单元；和至少一个存储器，所述存储器与耦合至所述处理单元，并存储用于由所述处理单元执行的指令，所述指令当被执行时，所述设备能够实现预测晚期肺腺癌的免疫治疗疗效，所述预测包括如下步骤：a）其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，王丛茂，张昭，
申请(专利权)人：上海至本医学检验所有限公司，
类型：发明
国别省市：