一种新抗原的筛选方法、系统及其用途技术方案

本发明专利技术涉及一种新抗原的筛选方法、系统及其用途，更具体地，公开一种新抗原作为诊断和/或治疗靶点的筛选方法、系统及其用途，所述新抗原来源于癌组织内所有细胞中均一的基因，和/或其表达对癌细胞的存活是必需的。和/或其表达对癌细胞的存活是必需的。和/或其表达对癌细胞的存活是必需的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种新抗原的筛选方法、系统及其用途


[0001]本专利技术涉及一种新抗原的筛选方法、系统及其用途。更具体地，本专利技术涉及一种筛选新抗原作为诊断和/或治疗靶点的筛选方法、系统及其用途，所述新抗原来源于癌组织内所有细胞中均一的基因，和/或其表达对癌细胞的存活是必不可少的。

技术介绍

[0002]作为目前最备受关注的抗癌疗法，免疫抗癌治疗为抗癌治疗提供一种新的范式，因为在有反应的患者组中可以预期高治愈率。全球已开展了3400多项免疫抗癌剂临床试验，并正在积极研究中。
[0003]抗癌疫苗为一种使用癌症特异性抗原激活免疫系统的免疫抗癌治疗剂，正在成为通过与免疫检查点抑制剂(checkpoint blockade)的联合疗法的免疫抗癌治疗的核心技术。然而，免疫检查点抑制剂，例如，抗
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PD
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1/抗
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PD
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L1的实际成功率只有15％至20％，并且包括一个导致整体T细胞免疫调节功能丧失的过程，从而存在诸如自身免疫性疾病等副作用的高风险。仍然需要一种可以提高癌症患者的反应率并将副作用最小化的治疗剂。
[0004]患者定制型抗癌疫苗可实现针对患者特异性新抗原的最佳疫苗设计，从而能其正在被开发为一种可以提高癌症患者的治疗效果并最大限度地减少副作用的治疗方法。通过诱导患者内免疫作用集中在癌细胞特异性新抗原(neoantigen)上，可以增强免疫抗癌治疗的效果，为此，选择最佳新抗原的技术是至关重要的。
[0005]癌细胞通过免疫编辑(immunoediting)过程演变成一种可以逃避抗癌免疫反应的形式。这种演变的癌细胞群被认为是对免疫抗癌治疗的抵抗性和癌症复发的原因。需要开发一种可克服由这些肿瘤的异质性和可塑性引起的免疫逃避机制的新抗原靶点。韩国专利申请公开号第2018
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0107102号公开了一种鉴别和选择用于个性化癌症疫苗的新抗原的方法，但没有公开或暗示任何需要克服癌细胞的免疫逃避以及克服其的需要。
[0006]本专利技术人对使得难以发现有效的新抗原作为抗癌疫苗的逃避癌细胞的免疫编辑机制的策略进行研究，以完成了筛选有效新抗原作为诊断和/或治疗靶点的方法的专利技术。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本专利技术的目的在于，提供一种新抗原的筛选方法，其克服癌细胞的免疫逃避。
[0009]本专利技术的另一目的在于，提供一种用于筛选新抗原的系统，其克服癌细胞的免疫逃避。
[0010]本专利技术的再一目的在于，提供一种抗癌疫苗，其包括克服癌细胞的免疫逃避的新抗原。
[0011]本专利技术的再一目的在于，还提供一种用于预测癌症患者的治疗预后的组合物,其包括克服癌细胞的免疫逃避的新抗原。
[0012]技术方案
[0013]本专利技术的一方面提供一种新抗原的筛选方法，其包括：
[0014]从癌症患者获取外显子组(exome)、转录组(transcriptome)、单细胞转录组(single cell transcriptome)、肽组(peptidome)或全基因组的测序数据；
[0015]选择癌细胞存活依赖性基因；以及
[0016]获得源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原。
[0017]在本专利技术的一具体实施例中，新抗原的筛选方法还包括：判断所述新抗原与抗原呈递细胞的人类白细胞抗原(HLA)之间的结合亲和力。
[0018]在本专利技术的一具体实施例中，癌细胞存活依赖性基因在其表达水平降低或去除时，可以导致若干类型的癌细胞或源自该患者的癌细胞的死亡。
[0019]在本专利技术的一具体实施例中，癌细胞存活依赖性基因可以为一种对若干类型的癌症或癌细胞的存活普遍必需的通用性依赖性基因。
[0020]在本专利技术的一具体实施例中，癌细胞存活依赖性基因可以为一种对源自所述癌症患者的癌细胞的存活必需的癌症患者特异性依赖性基因。
[0021]在本专利技术的一具体实施例中，癌细胞存活依赖性基因可以包括通用性依赖性基因或癌症患者特异性依赖性基因，或通用性依赖性基因和癌症患者特异性依赖性基因。
[0022]在本专利技术的一具体实施例中，选择癌细胞存活依赖性基因包括：使用细胞存活依赖性预测模型选择癌细胞存活所必需的癌细胞存活依赖性基因，所述细胞存活依赖性预测模型通过训练细胞基因表达模式与细胞死亡之间的关系来生成，可以将根据基因的表达水平降低或去除导致癌细胞死亡的基因选为癌细胞存活依赖性基因。
[0023]在本专利技术的一具体实施例中，所述细胞存活依赖性预测模型可以根据深度学习从针对细胞基因表达与细胞死亡之间关系的实验数据中学习。
[0024]在本专利技术的一具体实施例中，所述基因表达与细胞死亡之间的关系可以基于关于癌细胞系是否因靶向的基因表达水平降低或去除而被杀死的体外筛选实验数据或计算机数据。
[0025]在本专利技术的一具体实施例中，所述选择癌细胞存活依赖性基因还可以包括：判断从所述细胞存活依赖性预测模型选择的癌细胞存活依赖性基因是否在从癌症患者获得的所有癌细胞中均一表达。
[0026]在本专利技术的一具体实施例中，所述获得源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原可以包括：根据从癌症患者获得的测序数据，比较来自癌细胞的序列和来自正常细胞的序列以获得癌症患者的新抗原；以及在所述获得的新抗原中，收集源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原。
[0027]在本专利技术的一具体实施例中，所述获得源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原可以包括：将根据从癌症患者获得的测序数据中的序列与从正常对照组获得的测序数据中的序列进行比较以获得癌症患者的新抗原；以及在所述获得的新抗原中，收集源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原。
[0028]在本专利技术的一具体实施例中，所述收集新抗原还可以包括：选择所述癌细胞存活依赖性基因的非同义(nonsynonymous)突变。
[0029]在本专利技术的一具体实施例中，所述判断所述新抗原与抗原呈递细胞的HLA之间的结合亲和力包括：将所述新抗原的序列输入到新抗原结合亲和力预测模型以获得结合亲和
力预测，所述新抗原结合亲和力预测模型用于预测抗原肽与抗原呈递细胞的HLA之间的结合亲和力，所述新抗原结合亲和力预测模型可以通过训练肽的氨基酸与HLA的氨基酸之间的相互作用数据来生成。
[0030]在本专利技术的一具体实施例中，所述抗原呈递细胞可以为树突细胞、巨噬细胞、B细胞或其组合。
[0031]在本专利技术的一具体实施例中，所述HLA可以为主要组织相容性等级(Major Histocompatibility Class，MHC)I类或II类。
[0032]在本专利技术的一具体实施例中，当所述新抗原与所述抗原呈递细胞的HLA之间的CNN
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MHC水平>0.5时，可以确定存在结合亲和力。
[0033]在本专利技术的一具体实施例中，根据针对癌细胞存活的必须性，可以选择多个癌细胞存活依赖性基因。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种新抗原的筛选方法，其包括：从癌症患者获取外显子组、转录组、单细胞转录组、肽组或全基因组的测序数据；选择癌细胞存活依赖性基因；以及获得源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：判断所述新抗原与抗原呈递细胞的人类白细胞抗原之间的结合亲和力。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择癌细胞存活依赖性基因的步骤包括：使用细胞存活依赖性预测模型选择癌细胞存活所必需的癌细胞存活依赖性基因，所述细胞存活依赖性预测模型通过训练细胞基因表达与细胞死亡之间的关系来生成，将根据基因的表达水平降低或去除导致癌细胞死亡的基因选为癌细胞存活依赖性基因。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述选择的癌细胞存活依赖性基因在其表达水平降低或被去除时导致癌细胞死亡，但不影响正常细胞的存活。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述细胞的基因表达与细胞死亡之间的关系基于关于癌细胞系是否因靶向的基因表达水平降低或去除而被杀死的体外数据或计算机数据。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述选择癌细胞存活依赖性基因还包括：判断从所述细胞存活依赖性预测模型选择的癌细胞存活依赖性基因是否在从癌症患者获得的所有癌细胞中均一表达。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获得源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原的步骤包括：根据从癌症患者获得的测序数据，比较来自癌细胞的序列和来自正常细胞的序列以获得癌症患者的新抗原；以及在所述获得的新抗原中，收集源自所述癌细胞存活依赖性基因的新抗原。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述收集新抗原的步骤还包括：选择所述癌细胞存活依赖性基因的非同义突变。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述新抗原对癌症患者具有特异性。10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述判断所述新抗原与抗原呈递细胞的人类白细胞抗原之间的结合亲和力包括：将所述新抗原的序列输入到新抗原结合亲和力预测模型以获得结合亲和力预测，所述新抗原结合亲和力预测模型用于预测抗原肽与抗原呈递细胞的人类白细胞抗原之间的结合亲和力，所述新抗原结合亲和力预测模型通过训练肽的氨基酸与人类白细胞抗原的氨基酸之间的相互作用数据来生成。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述抗原呈递细胞为树突细胞、巨噬细胞、B细胞或其组合。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述人类白细胞抗原为MHCⅠ类或Ⅱ类。13.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述新抗原与所述抗原呈递细胞的人类白细胞抗原之间的卷积神经网络
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主要组织相容性复合体水平>0.5时，确定存在结合亲和力。14.一种用于筛选新抗原的系统，其包括：用于存储至少一条指令的存储器；以及至少一个处理器，其被配置为执行所述存储器中存储的所述至少一条指令，所述处理器通过执行所述至少一条指令，训练细胞基因的表达水平与细胞死亡...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔正均，房晓恩，朴宰淳，赵大衍，
申请(专利权)人：佩特梅迪克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：