【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子辅助诊断领域，并且具体地涉及肺癌组织特异性甲基化标志物及其诊断肺癌的应用。
技术介绍
1、肺癌作为全球最高致死原因的癌症。尽管手术、化疗、靶向及免疫治疗的综合应用显著提高了肺癌的生存率，但是与其他癌症相比，肺癌患者的预后仍然相对较差。主要原因为大部分肺癌是在晚期被诊断出来的，这与缺乏普及的肺癌早期筛查有关。
2、癌症筛查通过检测癌症高危人群的早期相关信号，及时发现癌症早期患者，早期癌症患者可以通过手术切除达到完全治愈的目的，癌症筛查可以大大降低癌症患者的死亡率。约85％肺癌为非小细胞肺癌(nsclc)，早期原位癌患者五年生存率高达55.6％，而中晚期易发生转移，转移后患者五年生存率仅4.5％。早期nsclc患者无明显症状，超80％的nsclc患者确诊时，已处于癌症中晚期，并伴随淋巴结扩散或远处转移，存活率较低(weichert w等人，2014)。从1990年到2015年，美国整体的癌症死亡率下降了25％，其中结男性肺癌患者降幅高达45％。癌症死亡率的降低有很重要的一部分原因就是癌症筛查技术的广泛应用(byers t等人，2016)。
3、传统的癌症筛查方法有内镜、影像学检测(ct、mri等)、肿瘤标志物(如临床上辅助诊断原发性肝癌的甲胎蛋白，较为广谱的肿瘤标志物癌胚抗原，检测肺癌的肿瘤标志物细胞角蛋白19cyfra21-1等)检测等，但是传统的方法都有一定的局限性。例如，目前临床应用最广泛肺癌早期筛查措施为低剂量ct(ldct)。虽然ldct一定程度能检测出早期nsclc患者，但其特异
4、近年来研究火热的液体活检，以肿瘤细胞释放到血浆中的游离dna(ctdna)为基础，相比传统方法具有取样方便，非侵入性，可实现泛癌种早筛以及克服了肿瘤异质性等优点，得到了大量的应用。ctdna可以从多方面反映癌症的信息，如突变，片段化长度分布，甲基化等，其中ctdna的甲基化以其出众的性能已经成为癌症早筛产品研究和开发的热点，已经有众多ctdna甲基化早筛的应用，如泛癌种甲基化早筛应用panseer在96％的特异性下，在5个癌种(胃癌，食管癌，肝癌，结直肠癌，肺癌)中可以达到88％的敏感性，相比传统方法可以提前4年发现癌症(xingdong chen等人，2020)。
5、癌症筛查尤其是泛癌种早筛不仅需要预测癌症信号的有无，还需要对阳性的样本进行组织溯源，而人体不同的位置的癌种具有不同的甲基化特征(kundaje a等人，2015)，利用这些组织特异的甲基化特征可以实现组织溯源。但是，组织特异性甲基化标志物的发现需要多个癌种的大量甲基化测序数据以及严格的筛选验证过程，是一项具有较大挑战性的工作。本领域中需要用于肺癌组织特异性甲基化标志物。
技术实现思路
1、针对本领域中缺乏针对肺癌组织特异性甲基化标志物的现状，本专利技术人从7个癌种(肺癌，肝癌，肺癌，胃癌，食管癌，胰腺癌，乳腺癌)的大量下一代测序(ngs)cfdna甲基化靶向测序数据中筛选到肺癌组织特异性的甲基化标志物。专利技术人使用筛选得到的甲基化标志物进行机器学习模型的构建和验证，用于泛癌种早期筛查过程中对肺癌的组织溯源，达到更好的区分肺癌的目的。
2、一方面，本专利技术提供了试剂或组件在制备试剂盒或装置中的用途，所述试剂盒或装置用于(1)区分肺癌患者与非肺癌的癌症患者，(2)用于诊断或辅助诊断肺癌；或者(3)用于泛癌筛查过程中对肺癌的组织溯源，其中试剂或组件包含检测样品基因组dna中肺癌组织特异性甲基化标志物的甲基化水平的试剂或组件，所述甲基化标志物是以下区域或其位点，所述区域是以下基因以及该基因在其所处的染色体中的2.2kb上游区和2.2kb下游区：基因arhgef16；位于基因casz1；基因map3k6；基因trim58；基因arhgef33；基因psd4；基因hoxd4；基因slc12a8；基因dgkg；基因tert；基因nr2f1；基因pcdhgc5；基因kcnmb1；基因foxc1；基因hist1h4f；基因tyw1；基因lrrc4；基因dgki；基因pdlim2；基因rhobtb2；基因tmem75；基因oplah；基因nr5a1；基因spag6；基因wapal；基因btbd16；基因dpysl4；基因ttc40；基因adam8；基因slc22a11；基因cpt1a；基因b4galnt1；基因fbrsl1；基因xpo4；基因tfdp1；基因gch1；基因tmem179；基因itpka；基因sox8；基因slc9a3r2；基因sept-9；基因mbp；基因nfatc1；基因dnm2；基因rasal3；基因taf4；基因ntsr1；基因slc17a9；或任一种基因的互补序列或变体，只要变体中的甲基化位点未发生突变。在一个实施方案中，位点的长度为120bp-500bp，优选200bp-480bp。
3、在一个实施方案中，非肺癌的癌症或泛癌包括结直肠癌、肝癌、胃癌、食管癌、胰腺癌和/或乳腺癌。
4、在一个实施方案中，甲基化标志物包含以下任一项或多项所示的核苷酸序列或者其互补序列或变体序列：seq id no:1-48。
5、在一个实施方案中，试剂或组件包含以下一种或多种检测甲基化的方法中使用的试剂或组件：基于重亚硫酸盐转化的pcr、dna测序、甲基化敏感的限制性内切酶分析法、荧光定量法、甲基化敏感性高分辨率熔解曲线法和基于芯片的甲基化图谱分析和质谱法。
6、在一个实施方案中，试剂或组件包含用于检测甲基化标志物的引物和/或探针，和/或样品为细胞、组织、细针穿刺活检物和/或血浆，优选地，样品基因组dna是血浆中的游离dna。
7、在另一个方面，本专利技术提供了一种构建区分肺癌与其他非肺癌的癌症的预测模型的方法，其包括：
8、(1)获得肺癌样品和非肺癌的癌症样品的基因组dna中甲基化标志物的甲基化水平作为训练集；所述甲基化标志物选自以下区域或该区域的位点，所述区域是以下基因以及该基因在其所处的染色体中的2.2kb上游区和2.2kb下游区：基因arhgef16；位于基因casz1；基因map3k6；基因trim58；基因arhgef33；基因psd4；基因hoxd4；基因slc12a8；基因dgkg；基因tert；基因nr2f1；基因pcdhgc5；基因kcnmb1；基因foxc1；基因hist1h4f；基因tyw1；基因lrrc4；基因dgki；基因pdlim2；基因rhobtb2；基因tmem75；基因oplah；基因nr5a1；基因spag6；基因wapal；基因btbd16；基因dpysl4；基因ttc40；基因adam8；基因slc22a11；基因cpt1a；基因b4galnt1；基因fbrsl1；基因xpo4；基因tfdp1；基因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.试剂或组件在制备试剂盒或装置中的用途，所述试剂盒或装置用于(1)区分肺癌患者与非肺癌的癌症患者，(2)用于诊断或辅助诊断肺癌；或者(3)用于泛癌筛查过程中对肺癌的组织溯源，其中试剂或组件包含检测样品基因组DNA中肺癌组织特异性甲基化标志物的甲基化水平的试剂或组件，所述甲基化标志物是以下区域或其位点，所述区域是以下基因以及该基因在其所处的染色体中的2.2kb上游区和2.2kb下游区：基因ARHGEF16；位于基因CASZ1；基因MAP3K6；基因TRIM58；基因ARHGEF33；基因PSD4；基因HOXD4；基因SLC12A8；基因DGKG；基因TERT；基因NR2F1；基因PCDHGC5；基因KCNMB1；基因FOXC1；基因HIST1H4F；基因TYW1；基因LRRC4；基因DGKI；基因PDLIM2；基因RHOBTB2；基因TMEM75；基因OPLAH；基因NR5A1；基因SPAG6；基因WAPAL；基因BTBD16；基因DPYSL4；基因TTC40；基因ADAM8；基因SLC22A11；基因CPT1A；基因B4GALNT1；基因FBRSL1；基因XPO4；基因TFDP
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述非肺癌的癌症或泛癌包括结直肠癌、肝癌、胃癌、食管癌、胰腺癌和/或乳腺癌。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述甲基化标志物包含以下任一项或多项所示的核苷酸序列或者其互补序列或变体序列：SEQ ID NO:1-48。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用途，其中试剂或组件包含以下一种或多种检测甲基化的方法中使用的试剂或组件：基于重亚硫酸盐转化的PCR、DNA测序、甲基化敏感的限制性内切酶分析法、荧光定量法、甲基化敏感性高分辨率熔解曲线法和基于芯片的甲基化图谱分析和质谱法。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用途，其中试剂或组件包含用于检测甲基化标志物的引物和/或探针，和/或样品为细胞、组织、细针穿刺活检物和/或血浆，优选地，样品基因组DNA是血浆中的游离DNA。
6.一种构建区分肺癌与其他非肺癌的癌症的预测模型的方法，其包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述甲基化标志物包含以下任一项或多项所示的核苷酸序列或者其互补序列或变体序列：SEQ ID NO:1-48；
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中步骤(1)包括获得样品DNA的甲基化测序数据。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中步骤(2)包括建立逻辑回归模型以得到模型预测分值；以及使用获得的甲基化标志物的甲基化水平作为训练集进行训练，并根据训练集的样本确定模型的相关阈值。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法构建的肺癌预测模型。
11.诊断肺癌的装置，其包含存储器和处理存储器存储的指令的处理器，所述指令执行根据权利要求6-9中任一项所述的方法以构建肺癌预测模型；并且使用待测样品的基因组DNA中的甲基化标志物的甲基化水平作为测试集以得到模型预测分值，使用预测分值并根据阈值对样本是否是肺癌进行判断，大于阈值预测为肺癌，反之预测为其它癌种。
12.一种用于检测肺癌组织特异性甲基化标志物的试剂盒或装置，其包含检测来自样品的基因组DNA中的一种或多种肺癌组织特异性甲基化标志物状态和/或水平的试剂或组件，所述肺癌组织特异性甲基化标志物是以下区域或其位点，所述区域是以下基因以及该基因在其所处的染色体中的2.2kb上游区和2.2kb下游区：基因ARHGEF16；位于基因CASZ1；基因MAP3K6；基因TRIM58；基因ARHGEF33；基因PSD4；基因HOXD4；基因SLC12A8；基因DGKG；基因TERT；基因NR2F1；基因PCDHGC5；基因KCNMB1；基因FOXC1；基因HIST1H4F；基因TYW1；基因LRRC4；基因DGKI；基因PDLIM2；基因RHOBTB2；基因TMEM75；基因OPLAH；基因NR5A1；基因SPAG6；基因WAPAL；基因BTBD16；基因DPYSL4；基因TTC40；基因ADAM8；基因SLC22A11；基因CPT1A；基因B4GALNT1；基因FBRSL1；基因XPO4；基因TFDP1；基因GCH1；...
【技术特征摘要】
1.试剂或组件在制备试剂盒或装置中的用途，所述试剂盒或装置用于(1)区分肺癌患者与非肺癌的癌症患者，(2)用于诊断或辅助诊断肺癌；或者(3)用于泛癌筛查过程中对肺癌的组织溯源，其中试剂或组件包含检测样品基因组dna中肺癌组织特异性甲基化标志物的甲基化水平的试剂或组件，所述甲基化标志物是以下区域或其位点，所述区域是以下基因以及该基因在其所处的染色体中的2.2kb上游区和2.2kb下游区：基因arhgef16；位于基因casz1；基因map3k6；基因trim58；基因arhgef33；基因psd4；基因hoxd4；基因slc12a8；基因dgkg；基因tert；基因nr2f1；基因pcdhgc5；基因kcnmb1；基因foxc1；基因hist1h4f；基因tyw1；基因lrrc4；基因dgki；基因pdlim2；基因rhobtb2；基因tmem75；基因oplah；基因nr5a1；基因spag6；基因wapal；基因btbd16；基因dpysl4；基因ttc40；基因adam8；基因slc22a11；基因cpt1a；基因b4galnt1；基因fbrsl1；基因xpo4；基因tfdp1；基因gch1；基因tmem179；基因itpka；基因sox8；基因slc9a3r2；基因sept-9；基因mbp；基因nfatc1；基因dnm2；基因rasal3；基因taf4；基因ntsr1；基因slc17a9；或任一种基因的互补序列或变体，只要变体中的甲基化位点未发生突变；优选地，其中所述位点的长度为120bp-500bp，优选200bp-480bp。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述非肺癌的癌症或泛癌包括结直肠癌、肝癌、胃癌、食管癌、胰腺癌和/或乳腺癌。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述甲基化标志物包含以下任一项或多项所示的核苷酸序列或者其互补序列或变体序列：seq id no:1-48。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用途，其中试剂或组件包含以下一种或多种检测甲基化的方法中使用的试剂或组件：基于重亚硫酸盐转化的pcr、dna测序、甲基化敏感的限制性内切酶分析法、荧光定量法、甲基化敏感性高分辨率熔解曲线法和基于芯片的甲基化图谱分析和质谱法。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用途，其中试剂或组件包含用于检测甲基化标志物的引物和/或探针，和/或样品为细胞、组织、细针穿刺活检物和/或血浆，优选地，样品基因组dna是血浆中的游离dna。
6.一种构建区分肺癌与其他非肺癌的癌症的预测模型的方法，其包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述甲基化标志物包含以下任一项或多项所示的核苷酸序列或者其互补序列或变体序列：seq id no:1-48；
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【专利技术属性】
技术研发人员：谢可辉，郗大勇，马成城，陈桦，徐敏杰，李威，何其晔，苏志熙，刘蕊，
申请(专利权)人：江苏鹍远生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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