预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统及其方法，所述系统包括血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块、测序模块、过滤模块、分析模块和分类模块；本发明专利技术采用血浆cfDNA特征作为预测宫颈癌新辅助化疗效果、进行复发高危分类的指标，具体包括motif CCCA频率值，总结得出一种化疗敏感性预测系统，方便临床评价待检宫颈癌患者对铂类新辅助化疗是否敏感的同时进行复发高危分类，对于指导临床个体化用药，改善患者预后具有重要意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统及其方法


[0001]本专利技术涉及医药技术和生物检测领域，具体涉及一种预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统及其方法。

技术介绍

[0002]宫颈癌是女性生殖系统中常见的恶性肿瘤，目前最佳的防控策略是早期筛查和疫苗接种。尽管如此，由于地区发展、医疗资源匹配的不平衡，目前宫颈癌在发展中国家的发病率仍然较高，落后地区的妇女就诊时已处于晚期。宫颈癌的治疗以手术和同步放化疗为主，由于放疗会损伤盆腔器官造成远期并发症，诸如损伤卵巢功能导致出现更年期症状影响患者生活质量等，因此近年来关于宫颈癌治疗的研究热点多集中在新辅助化疗、术后化疗等方面。新辅助化疗又称术前化疗，其优势一方面在于可以使局部肿瘤缩小或达到降低肿瘤分期的目的，以利于手术的进行，另一方面可以消除难以检测的微小转移灶，降低术后复发风险。
[0003]大量临床数据表明无论是新辅助化疗，还是术后化疗，仅部分患者对化疗药物有反应，然而目前仍然缺乏有效预测宫颈癌化疗效果的生物标志物，现有的影像学及肿瘤标志物作为化疗效果的评估方法也存在一些不可忽视的缺点，如影像学的延迟效应、肿瘤标志物的特异性低、部分患者无明显变化等。研究表明紫杉醇周疗相较于传统的三周疗法能够缩短肿瘤再生长的时间间隔，改善患者的预后，但由于患者间化疗效果的异质性，使得这一结果仍然存在争议性。因此急需开发新的标志物用于预测或者早期评估患者化疗敏感性，进而推动治疗方案的改进，这对患者实施个体化的治疗，改善患者的预后、同时节省医疗资源具有重要意义。
[0004]液体活检领域的发展为持续监测肿瘤的特征性改变带来了希望，血浆游离DNA(cell
‑
free DNA，cfDNA)是血浆中的游离在细胞外的DNA，在健康状态下，血浆cfDNA主要来源于造血系统正常细胞的凋亡。在特定的病理或疾病发展过程中，cfDNA的组织来源构成会发生改变，引起体液中cfDNA片段分布、表观遗传、基因组覆盖等特征发生变化，肿瘤患者的血浆cfDNA包括携带来自肿瘤内部的变化信息，从而能一定程度上反应机体疾病发生发展过程，评估体内肿瘤负荷变化。由于cfDNA在体内的代谢周期很短的特性，其携带的信息能够及时的反映出患者的整体疾病状态。
[0005]ctDNA是由肿瘤细胞凋亡坏死或正常分泌到血液中的DNA片段，其携带了肿瘤相关的基因变异信息，目前ctDNA检测主要应用于靶向药物基因检测以及耐药监测中，但近些年的研究结果提示以ctDNA为研究核心的液体活检高通量测序技术，很难突破复杂的背景噪音以及ctDNA来源问题的困境，在实际应用中需要更有效的技术方法，在现有的临床检验技术平台存在短板的情况下，挖掘更有效的指导肿瘤筛查、疗效评估及预后监测的标志物体现出了重要意义。而在上述研究中存在的不可避免的来源问题外，在临床实际应用中也面临着含量稀少、NGS灵敏度不够、成本价格昂贵、临床指导意义不强、时间延迟效应等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有的宫颈癌新辅助化疗效果预测标志物的缺乏及现有技术中的不足，提供了一种预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统及其方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所设计以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统，所述系统包括血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块、测序模块、过滤模块、分析模块和分类模块；其中，
[0009](1)血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块：用于分析血浆的cfDNA浓度及纯度，提取血浆的cfDNA后获得cfDNA浓度数据，通过Fragment Analyzer检测血浆中cfDNA的纯度；
[0010](2)测序模块：用于检查者外周血血浆游离DNA进行高通量测序，获得各检查者外显子组区域的位置信息；
[0011](3)过滤模块：用于过滤cfDNA，保留双端测序数据中两端皆比对上参考基因组且位于相同染色体上的序列；保留比对质量值大于等于30；保留双端测序数据中测序一端比对上正链且另一端比对上负链的配对序列；去除PCR重复或光学重复；去除次要比对；去除超过600bp的cfDNA片段；去除与参考基因组差异超过5个碱基的cfDNA；去除包含插入和缺失的cfDNA；
[0012](4)分析模块：用于获取cfDNA特征结果，利用人基因组参考序列GRCh38.p14进行序列比对(mapping)，获取所有cfDNA的5
’
末端4个碱基序列(即为血浆中cfDNA的基序(motif))，统计cfDNA的5
’
末端“CCCA”基序(motif CCCA)频率值(ATCG几个碱基进行排列组合能够得到256种cfDNA的5
’
末端基序(motif)，任意一种cfDNA的5
’
末端基序(motif)的频率值为motifX(任意一种motif)/sum(所有motif频率)；
[0013](5)分类模块：用于预测患者新辅助化疗效果或者复发高危分类，分析基线motif CCCA频率值，预测患者新辅助化疗效果；或者，分析基线motif CCCA频率值，进行复发高危分类。
[0014]进一步地，所述血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块中，血浆中cfDNA质量标准为：
[0015]血浆中cfDNA在166bp处呈现明显起峰，显示无明显核基因组污染。
[0016]再进一步地，所述分析模块中，cfDNA的5
’
末端“CCCA”基序(motif CCCA)频率值＝cfDNA的5
’
末端“CCCA”基序的频率/所有cfDNA的5
’
末端基序的频率。
[0017]再进一步地，所述分类模块中，
[0018]a.基于基线motif CCCA频率值预测患者新辅助化疗效果：
[0019]若基线motif CCCA频率值范围大于0.030时，则认为患者化疗效果差，反之，则认为患者化疗效果好。
[0020]d.基于基线motif CCCA频率值进行复发高危分类：
[0021]若基线motif CCCA频率值小于0.028时，则认为患者属于复发高危人群，反之，则认为患者不属于复发高危人群。
[0022]作为优选方案，所述分类模块中，
[0023]a.基于基线motif CCCA频率值预测患者新辅助化疗效果：
[0024]若基线motif CCCA频率值范围处于median在0.02769
‑
0.02933范围内时，则认为患者化疗效果好，
[0025]或者，若基线motif CCCA频率值范围处于median在0.03016
‑
0.03155范围内时，则
认为患者化疗效果差；
[0026]d.基于基线motif CCCA频率值进行复发高危分类：
[0027]若基线motif CCCA频率值median在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统，其特征在于：所述系统包括血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块、测序模块、过滤模块、分析模块和分类模块；其中，(1)血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块：用于分析血浆的cfDNA浓度及纯度，提取血浆的cfDNA后获得cfDNA浓度数据，通过Fragment Analyzer检测血浆中cfDNA的纯度；(2)测序模块：用于检查者外周血血浆游离DNA进行高通量测序，获得各检查者外显子组区域的位置信息；(3)过滤模块：用于过滤cfDNA，保留双端测序数据中两端皆比对上参考基因组且位于相同染色体上的序列；保留比对质量值大于等于30；保留双端测序数据中测序一端比对上正链且另一端比对上负链的配对序列；去除PCR重复或光学重复；去除次要比对；去除超过600bp的cfDNA片段；去除与参考基因组差异超过5个碱基的cfDNA；去除包含插入和缺失的cfDNA；(4)分析模块：用于获取cfDNA特征结果，利用人基因组参考序列GRCh38.p14进行序列比对，获取所有cfDNA的5
’
末端4个碱基序列，统计cfDNA的5
’
末端“CCCA”基序频率值，即为motif CCCA频率值；(5)分类模块：用于预测患者新辅助化疗效果或者复发高危分类，分析基线motif CCCA频率值，预测患者新辅助化疗效果；或者，分析基线motif CCCA频率值，进行复发高危分类。2.根据权利要求1所述预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统，其特征在于：所述血浆cfDNA的浓度、纯度检测模块中，血浆中cfDNA质量标准为：血浆中cfDNA在166bp处呈现明显起峰，显示无明显核基因组污染。3.根据权利要求1所述预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统，其特征在于：所述分析模块中，cfDNA的5
’
末端“CCCA”基序＝cfDNA的5
’
末端“CCCA”基序的频率/所有cfDNA的5
’
末端基序的频率。4.根据权利要求1所述预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统，其特征在于：所述分类模块中，a.基于基线motif CCCA频率值预测患者新辅助化疗效果：若基线motif CCCA频率值范围大于0.030时，则认为患者化疗效果差，反之，则认为患者化疗效果好；d.基于基线motif CCCA频率值进行复发高危分类：若基线motif CCCA频率值小于0.028时，则认为患者属于复发高危人群，反之，则认为患者不属于复发高危人群。5.利用权利要求1所述的预测宫颈癌新辅助化疗效果或复发高危分类的系统进行分析检测的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，马丁，金鑫，张海强，赵梦雯，丁文成，彭婷，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属同济医院，
类型：发明
国别省市：