一种肺癌早筛早诊分子标志物制造技术

本发明专利技术公开了一种肺癌早筛早诊分子标志物。本发明专利技术提供了PRTN3基因甲基化作为标志物在制备产品中的应用；其中甲基化为PRTN3基因中包括选自SEQ ID No.1、SEQ ID No.2和SEQ ID No.3所示3个DNA片段中的任意一个或多个CpG位点的甲基化；所述产品的用途为如下至少一种：辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；辅助区分肺部良性结节和肺癌；辅助区分肺癌不同亚型；辅助区分肺癌不同分期。本发明专利技术研究发现了肺癌患者血液中PRTN3基因的低甲基化现象，本发明专利技术对提高肺癌早期诊疗效果和降低死亡率均有重要的科学意义和临床应用价值。的科学意义和临床应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种肺癌早筛早诊分子标志物


[0001]本专利技术涉及医学领域，特别涉及一种肺癌早筛早诊分子标志物。

技术介绍

[0002]肺癌是一种发生于支气管粘膜上皮的恶性肿瘤，近几十年来，其发病率和死亡率一直呈上升趋势，为全世界发病率和死亡率最高的癌症。尽管最近几年在诊断方法、手术技术及化疗药物等方面均有新进展，但肺癌患者总的5年生存率仅为16％，主要是由于大部分肺癌患者就诊时已发生转移从而失去了手术根治机会。研究表明，肺癌的预后与分期直接相关，I期肺癌5年生存率为83％，II期为53％，III期为26％，IV期为6％。因此，降低肺癌患者死亡率的关键在于早诊断早治疗。
[0003]目前主要的肺癌诊断方法有如下几种：(1)影像学方法：例如胸部X射线和低剂量螺旋CT。但胸部X射线很难发现早期肺癌。低剂量螺旋CT虽然可以发现肺内小结节，但是假阳性率高达96.4％，给被检查者带来不必要的心理负担。同时，胸部X射线和低剂量螺旋CT由于辐射的原因不宜频繁使用。另外，影像学方法也往往受设备和医生看片经验，以及有效读片时间的影响。(2)细胞学方法：例如痰液细胞学检查、支气管镜下刷片或取活检、支气管肺泡灌洗液细胞学检查等。痰液细胞学检查和支气管镜下刷片或取活检对于周围性肺癌的灵敏度较低。同时支气管镜下刷片或取活检、支气管肺泡灌洗液细胞学检查操作比较繁琐，且体检者舒适度不佳。(3)目前常用的血清肿瘤标志物：癌胚抗原(CEA)、糖类抗原(CA125/153/199)、细胞角蛋白19片段抗原(CYFRA21
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1)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)等。这些血清肿瘤标志物对肺癌的灵敏度有限，一般为30％
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40％，对于I期肿瘤甚至更低。而且肿瘤特异性也比较有限，受许多良性病变如良性肿瘤、炎症、退行性疾病等影响。目前，肿瘤标志物主要用于恶性肿瘤的筛查和肿瘤治疗效果复查。因此，需要进一步开发高效特异的肺癌早期诊断技术。
[0004]目前国际公认的肺部结节诊断的最有效方法是胸部低剂量螺旋CT筛查。但是低剂量螺旋CT的灵敏度高，能发现大量的小结节，却难以进行良恶性的判别。在发现的小结节中，恶性的比例还不到4％。目前，临床上对肺结节的良恶性鉴定需要长期随访、反复CT检查或者依赖肺部结节活组织取样(包括胸壁细针穿刺活检、支气管镜组织活检、胸腔镜或开胸手术肺活检)等创伤性检查方法。CT引导或超声引导经胸穿刺活检有较高的灵敏度，但对于<2cm的结节诊断率较低，有30
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70％漏诊率，且气胸和出血发生率较高。气管镜针吸活检并发症发生率相对较低，但对周围型结节诊断率有限，对≤2cm的结节诊断率仅34％，大于2cm的结节诊断率为63％。手术切除诊断率高且可直接对结节进行处理，但会造成患者肺功能出现短暂减退，若结节为良性，则患者进行了不必要的手术，导致了过度医疗。因此，目前迫切需要新的体外诊断分子标志物来辅助进行肺部结节的鉴别，在降低漏诊率的同时也尽量减少不必要的穿刺或者手术。
[0005]DNA甲基化是基因上重要的一种化学修饰，影响着基因转录的调控过程和细胞核结构。DNA甲基化的改变是癌症发展的早期事件和伴随事件，主要体现在肿瘤组织上抑癌基
因的高甲基化和原癌基因的低甲基化等。但是血液中的DNA甲基化跟肿瘤发生发展的相关性则报道得较少。此外血液容易收集，DNA甲基化较稳定，如果可以发现肿瘤特异的血液DNA甲基化分子标志物则有巨大的临床应用价值。因此，探索和开发适用于临床检测需要的血液DNA甲基化诊断技术对提高肺癌早期诊疗效果和降低死亡率均有重要的临床应用价值和社会意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种肺癌早筛早诊分子标志物。
[0007]第一方面，本专利技术要求保护PRTN3基因甲基化作为标志物在制备产品中的应用。所述产品的用途为如下中的至少一种：
[0008](1)辅助诊断癌症或预测癌症患病风险；
[0009](2)辅助区分良性结节和癌症；
[0010](3)辅助区分癌症不同亚型；
[0011](4)辅助区分癌症不同分期；
[0012](5)辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；
[0013](6)辅助区分肺部良性结节和肺癌；
[0014](7)辅助区分肺癌不同亚型；
[0015](8)辅助区分肺癌不同分期；
[0016](9)确定待测物对癌症的发生是否存在阻碍或促进作用。
[0017]进一步地，(1)中所述辅助诊断癌症具体可体现为如下中的至少一种：辅助区分癌症患者和无癌对照(可理解为现在及曾经均没有患过癌症且没有报告良性结节且血常规指标都在参考范围内)；辅助区分不同癌症。
[0018]进一步地，(2)中所述良性结节为(2)中所述癌症对应的良性结节，如：所述癌症为肺癌时，所述良性结节为肺部良性结节。
[0019]进一步地，(3)中所述癌症不同亚型可为病理分型，如组织学分型。
[0020]进一步地，(4)中所述癌症不同分期可为临床分期或TNM分期。
[0021]在本专利技术的具体实施方式中，(5)中所述辅助诊断肺癌具体体现为如下中的至少一种：可辅助区分肺癌患者和无癌对照、可辅助区分肺腺癌患者和无癌对照、可辅助区分肺鳞癌患者和无癌对照、可辅助区分小细胞肺癌患者和无癌对照、可辅助区分I期肺癌患者和无癌对照、可辅助区分II
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III期肺癌患者和无癌对照、可辅助区分无淋巴结浸润的肺癌患者和无癌对照、可辅助区分有淋巴结浸润的肺癌患者和无癌对照。其中，所述无癌对照可理解为现在及曾经均没有患过癌症且没有报告肺部良性结节且血常规指标都在参考范围内。
[0022]在本专利技术的具体实施方式中，(6)中所述辅助区分肺部良性结节和肺癌具体体现为如下中的至少一种：可辅助区分肺癌和肺部良性结节、可辅助区分肺腺癌和肺部良性结节、可辅助区分肺鳞癌和肺部良性结节、可辅助区分小细胞肺癌和肺部良性结节、可辅助区分I期肺癌和肺部良性结节、可辅助区分II
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III期肺癌和肺部良性结节、可辅助区分无淋巴结浸润的肺癌和肺部良性结节、可辅助区分有淋巴结浸润的肺癌和肺部良性结节。
[0023]在本专利技术的具体实施方式中，(7)中所述辅助区分肺癌不同亚型具体体现为：可辅助区分肺腺癌、肺鳞癌和小细胞肺癌中的任意两种。
[0024]在本专利技术的具体实施方式中，(8)中所述辅助区分肺癌不同分期具体体现为如下中的至少一种：可辅助区分T1期肺癌、T2期肺癌和T3肺癌中的任意两种；可辅助区分无淋巴结浸润的肺癌和有淋巴结浸润的肺癌；可辅助区分临床I期肺癌、临床II期肺癌和临床III期肺癌中的任意两种。
[0025]在上述(1)
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(4)及(9)中，所述癌症可为能够引起机体内PRTN3基因甲基化水平降低的癌症，如肺癌等。
[0026]第二方面，本专利技术要求保护用于检测PRTN3基因甲基化水平的物质在制备产品中的应用。所述产品的用途可为前文(1)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PRTN3基因甲基化作为标志物在制备产品中的应用；所述产品的用途为如下中的至少一种：(1)辅助诊断癌症或预测癌症患病风险；(2)辅助区分良性结节和癌症；(3)辅助区分癌症不同亚型；(4)辅助区分癌症不同分期；(5)辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；(6)辅助区分肺部良性结节和肺癌；(7)辅助区分肺癌不同亚型；(8)辅助区分肺癌不同分期；(9)确定待测物对癌症的发生是否存在阻碍或促进作用。2.用于检测PRTN3基因甲基化水平的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为如下中的至少一种：(1)辅助诊断癌症或预测癌症患病风险；(2)辅助区分良性结节和癌症；(3)辅助区分癌症不同亚型；(4)辅助区分癌症不同分期；(5)辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；(6)辅助区分肺部良性结节和肺癌；(7)辅助区分肺癌不同亚型；(8)辅助区分肺癌不同分期；(9)确定待测物对癌症的发生是否存在阻碍或促进作用。3.用于检测PRTN3基因甲基化水平的物质和储存有数学模型的介质在制备产品中的应用；所述产品的用途为如下中的至少一种：(1)辅助诊断癌症或预测癌症患病风险；(2)辅助区分良性结节和癌症；(3)辅助区分癌症不同亚型；(4)辅助区分癌症不同分期；(5)辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；(6)辅助区分肺部良性结节和肺癌；(7)辅助区分肺癌不同亚型；(8)辅助区分肺癌不同分期；(9)确定待测物对癌症的发生是否存在阻碍或促进作用；所述数学模型按照包括如下步骤的方法获得：(A1)分别检测n1个A类型样本和n2个B类型样本的PRTN3基因甲基化水平；(A2)取步骤(A1)获得的所有样本的PRTN3基因甲基化水平数据，按照A类型和B类型的分类方式，通过二分类逻辑回归法建立数学模型，确定分类判定的阈值；所述数学模型的使用方法包括如下步骤：(B1)检测待测样本的PRTN3基因甲基化水平；
(B2)将步骤(B1)获得的所述待测样本的PRTN3基因甲基化水平数据代入所述数学模型，得到检测指数；然后比较检测指数和阈值的大小，根据比较结果确定所述待测样本的类型是A类型还是B类型；所述A类型样本和所述B类型样本为如下中的任一种：(C1)肺癌样本和无癌对照；(C2)肺癌样本和肺部良性结节样本；(C3)肺癌不同亚型样本和无癌对照；(C4)肺癌不同分期样本和无癌对照；(C5)肺癌不同亚型样本和肺部良性结节样本；(C6)肺癌不同分期样本和肺部良性结节样本；(C7)肺癌不同亚型样本；(C8)肺癌不同分期样本。4.储存有数学模型的介质在制备产品中的应用；所述产品的用途为如下中的至少一种：(1)辅助诊断癌症或预测癌症患病风险；(2)辅助区分良性结节和癌症；(3)辅助区分癌症不同亚型；(4)辅助区分癌症不同分期；(5)辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；(6)辅助区分肺部良性结节和肺癌；(7)辅助区分肺癌不同亚型；(8)辅助区分肺癌不同分期；(9)确定待测物对癌症的发生是否存在阻碍或促进作用；所述数学模型按照包括如下步骤的方法获得：(A1)分别检测n1个A类型样本和n2个B类型样本的PRTN3基因甲基化水平；(A2)取步骤(A1)获得的所有样本的PRTN3基因甲基化水平数据，按照A类型和B类型的分类方式，通过二分类逻辑回归法建立数学模型，确定分类判定的阈值；所述数学模型的使用方法包括如下步骤：(B1)检测待测样本的PRTN3基因甲基化水平；(B2)将步骤(B1)获得的所述待测样本的PRTN3基因甲基化水平数据代入所述数学模型，得到检测指数；然后比较检测指数和阈值的大小，根据比较结果确定所述待测样本的类型是A类型还是B类型；所述A类型样本和所述B类型样本为如下中的任一种：(C1)肺癌样本和无癌对照；(C2)肺癌样本和肺部良性结节样本；(C3)肺癌不同亚型样本和无癌对照；(C4)肺癌不同分期样本和无癌对照；(C5)肺癌不同亚型样本和肺部良性结节样本；(C6)肺癌不同分期样本和肺部良性结节样本；
(C7)肺癌不同亚型样本；(C8)肺癌不同分期样本。5.试剂盒，包括用于检测PRTN3基因甲基化水平的物质；所述试剂盒的用途为如下中的至少一种：(1)辅助诊断癌症或预测癌症患病风险；(2)辅助区分良性结节和癌症；(3)辅助区分癌症不同亚型；(4)辅助区分癌症不同分期；(5)辅助诊断肺癌或预测肺癌患病风险；(6)辅助区分肺部良性结节和肺癌；(7)辅助区分肺癌不同亚型；(8)辅助区分肺癌不同分期；(9)确定待测物对癌症的发生是否存在阻碍或促进作用。6.根据权利要求5所述的试剂盒，其特征在于：所述试剂盒中还含有权利要求3或4中所述的储存有数学模型的介质。7.系统，包括：(D1)用于检测PRTN3基因甲基化水平的试剂和/或仪器；(D2)装置，所述装置包括单元X和单元Y；所述单元X用于建立数学模型，包括数据采集模块、数据分析处理模块和模型输出模块；所述数据采集模块被配置为采集(D1)检测得到的n1个A类型样本和n2个B类型样本的PRTN3基因甲基化水平数据；所述数据分析处理模块被配置为接收来自于所述数据采集模块发送的所述n1个A类型样本和n2个B类型样本的PRTN3基因甲基化水平数据，并根据所述n1个A类型样本和n2个B类型样本的PRTN3基因甲基化水平数据，按照A类型和B类型的分类方式，通过二分类逻辑回归法建立数学模型，确定分类判定的阈值；所述模型输出模块被配置为接收来自于所述数据分析处理模块建立的所述数学模型，并进行输出；所述单元Y用于确定待测样本类型，包括数据输入模块、数据运算模块、数据比较模块和结论输出模块；所述数据输入模块被配置为输入(D1)检测得到的待测者的PRTN3基因甲基化水平数据；所述数据运算模块被配置为接收来自于所述数据输入模块发送的所述待测者的PRTN3基因甲基化水平数据，并将所述待测者的PRTN3基因甲基化水平数据代入所述单元X中的所述数据分析处理模块建立的所述数学模型，计算得到检测指数；所述数据比较模块被配置为接收来自于所述数据运算模块计算得到的检测指数，并将所述检测指数与所述单元X中的所述数据分析处理模块中确定的所述阈值进行比较；所述结论输出模块被配置为接收来自于所述数据比较模块的比较结果，并根据所述比较结果输出所述待测样本的类型是A类型还是B类型的结论；
所述A类型样本和所述B类型样本为如下中的任一种：(C1)肺癌样本和无癌对照；(C2)肺癌样本和肺部良性结节样本；(C3)肺癌不同亚型样本和无癌对照；(C4)肺癌不同分期样本和无癌对照；(C5)肺癌不同亚型样本和肺部良性结节样本；(C6)肺癌不同分期样本和肺部良性结节样本；(C7)肺癌不同亚型样本；(C8)肺癌不同分期样本。8.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，王俊，狄飞飞，
申请(专利权)人：南京腾辰医学检验实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：