【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子辅助诊断领域，并且具体地涉及结直肠癌组织特异性甲 基化标志物及其诊断结直肠癌的应用。
技术介绍
1、结直肠癌是人类最常见的肿瘤之一，全球发病率居恶性肿瘤第三位，死 亡率居第二位。在中国，结直肠癌的发病率也在不断升高。
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，早期结直肠癌的5年生存率为90％以上，晚期结 直肠癌患者的5年生存率低于10％。从1990年到2015年，美国整体的癌症死 亡率下降了25％，其中结直肠癌(男性降低了47％，女性降低了44％)，乳腺 癌(女性降低了39％)降低最多，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、传统的结直肠癌筛查方法有免疫粪便潜血检测(fit)、肠镜、肿瘤标志 物(癌胚抗原cea，糖类抗原ca19-9)检测等，但是传统的方法都有一定的 局限性，比如肠镜筛查虽然是消化道癌种的“金标准”，但是肠镜为侵入性 检测，检查过程较为痛苦，患者依从性较差；fit对结直肠癌前病变诊断效 能有限；肿瘤标志物的性能一般较差，只能作为临床参考，难以大规模筛查 应用。
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
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 要用于结直肠癌组织特异性甲基化标志物。
技术实现思路
1、现有技术中结直肠癌诊断存在上述诸多缺陷。针对本领域中缺乏针对结 直肠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， 结直肠癌，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结直肠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 早期筛查过程中对结直肠癌的组织溯源，达到更好的区分结直肠癌的目的。
2、一方面，本专利技术提供了分离的核酸，其是一种或多种特异性甲基化标志 物。在一个实施方案中，分离的核酸是结直肠癌组织特异性甲基化标志物。 在一个实施方案中，分离的核酸是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2.3kb上游区和2.3kb下游区：基因 sfn；基因gpr3；基因fcgr1b；基因fam150b；基因rgpd3；基因nup210； 基因lmod3；基因foxf2；基因tbxt；基因prr15；基因eln；基因tfpi2；基因repin1；基因pdlim2；基因sdc2；基因trappc9；基因tjp2；基因 dip2c；基因ddit4；基因mrpl23；基因pax6；基因plxnc1；基因mlnr； 基因myo16；基因tmem179；基因gatm；基因cacna1h；基因nlrc5； 基因shisa6；基因kcnj12；基因prac1；基因myo15b；基因cant1；基 因sall3；基因thop1；基因zbtb7a；基因dnm2；基因lgals4；基因wisp2；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，分离的核酸从样品分离。在一个实施方案中，样 品是细胞、组织、细针穿刺活检物或血浆。在一个实施方案中，分离的核酸 是从结直肠癌患者获得的。例如，分离的核酸是从血浆中的游离dna中获得的。
3、在一个实施方案中，变体包含与任一种基因的序列具有至少50％同一性 的序列。例如，变体包含与任一种基因的序列具有至少60％、65％、70％、 75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、 87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％ 或99％同一性的序列。
4、在一个实施方案中，所述区域是所述基因以及该基因在其所处的染色体 中的2.3kb上游区和2.3kb下游区。在一个实施方案中，上游区是基因上游的 2.1kb、2kb、1.9kb、1.8kb、1.7kb、1.6kb、1.5kb、1.4kb、1.3kb、1.2kb、1.1kb、 1kb、900bp、800bp、700bp、600bp、500bp、400bp、300bp、200bp、100bp、 90bp、80bp、70bp、60bp、50bp、40bp、30bp、20bp、10bp或5bp上游区。 下游区是基因下游的2.1kb、2kb、1.9kb、1.8kb、1.7kb、1.6kb、1.5kb、1.4kb、1.3kb、1.2kb、1.1kb、1kb、900bp、800bp、700bp、600bp、500bp、400bp、 300bp、200bp、100bp、90bp、80bp、70bp、60bp、50bp、40bp、30bp、20bp、 10bp或5bp下游区。
5、在一个实施方案中，位点的长度可以有所变化。在一个实施方案中，位 点的长度可以是140bp-510bp。在一个实施方案中，位点的长度可以是 200bp-470bp。在一个实施方案中，位点的长度可以是150bp、160bp、170bp、 180bp、190bp、200bp、210bp、220bp、230bp、240bp、250bp、260bp、270bp、 280bp、290bp、300bp、310bp、320bp、330bp、340bp、350bp、360bp、370bp、 380bp、390bp、400bp、410bp、420bp、430bp、440bp、450bp、460bp、470bp、480bp、490bp或500bp。
6、在一个实施方案中，分离的核酸包含以下任一项或多项所示的核苷酸序本文档来自技高网...
【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)区分结直肠癌患者与非结直肠癌的癌症患者，(2)用于诊断或辅助诊断结直肠癌；或者(3)用于泛癌筛查过程中对结直肠癌的组织溯源，其中试剂或组件包含检测样品基因组DNA中结直肠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2.3kb上游区和2.3kb下游区：基因SFN；基因GPR3；基因FCGR1B；基因FAM150B；基因RGPD3；基因NUP210；基因LMOD3；基因FOXF2；基因TBXT；基因PRR15；基因ELN；基因TFPI2；基因REPIN1；基因PDLIM2；基因SDC2；基因TRAPPC9；基因TJP2；基因DIP2C；基因DDIT4；基因MRPL23；基因PAX6；基因PLXNC1；基因MLNR；基因MYO16；基因TMEM179；基因GATM；基因CACNA1H；基因NLRC5；基因SHISA6；基因KCNJ12；基因PRAC1；基因MYO15B；基因CANT1；基因SALL3；基因THOP1；基因ZBTB7
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述非结直肠癌的癌症或泛癌包括肺癌、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.1-39。
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。
6.一种构建区分结直肠癌与其他非结直肠癌的预测模型的方法，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.1-39；
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)包括使用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结直肠癌预测模型。
11.诊断结直肠癌的装置，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结直肠癌预测模型；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结直肠癌进行判断。
12.一种用于检测结直肠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中的一种或多种结直肠癌组织特异性甲基化标志物状态和/或水平的试剂或组件，所述结直肠癌组织特异性甲基化标志物是以下区域或其位点，所述区域包含以下基因以及该基因在其所处的染色体中的2.3kb上游区和2.3kb下游区：基因SFN；基因GPR3；基因FCGR1B；基因FAM150B；基因RGPD3；基因NUP210；基因LMOD3；基因FOXF2；基因TBXT；基因PRR15；基因ELN；基因TFPI2；基因REPIN1；基因PDLIM2；基因SDC2；基因TRAPPC9；基因TJP2；基因DIP2C；基因DDIT4；基因MRPL23；基因PAX6；基因PLXNC1；基因MLNR；基因MYO16；基因TMEM179；基因GATM；基因CACNA1H；基因NLRC5；基因SHISA6；基因KCNJ12；基因PRAC1；基因MYO15B；基因CANT1；基因SALL3；基因THOP1；基因ZBTB7A；基因DNM2；基因LGALS4；或基因WISP2；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；
13.根据权利要求12所述的试剂盒或装置，其中样品为细胞、组织、细针穿刺活检物或血...
【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)区分结直肠癌患者与非结直肠癌的癌症患者，(2)用于诊断或辅助诊断结直肠癌；或者(3)用于泛癌筛查过程中对结直肠癌的组织溯源，其中试剂或组件包含检测样品基因组dna中结直肠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2.3kb上游区和2.3kb下游区：基因sfn；基因gpr3；基因fcgr1b；基因fam150b；基因rgpd3；基因nup210；基因lmod3；基因foxf2；基因tbxt；基因prr15；基因eln；基因tfpi2；基因repin1；基因pdlim2；基因sdc2；基因trappc9；基因tjp2；基因dip2c；基因ddit4；基因mrpl23；基因pax6；基因plxnc1；基因mlnr；基因myo16；基因tmem179；基因gatm；基因cacna1h；基因nlrc5；基因shisa6；基因kcnj12；基因prac1；基因myo15b；基因cant1；基因sall3；基因thop1；基因zbtb7a；基因dnm2；基因lgals4；基因wisp2；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140bp-510bp，优选200bp-470bp。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述非结直肠癌的癌症或泛癌包括肺癌、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.1-39。
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。
6.一种构建区分结直肠癌与其他非结直肠癌的预测模型的方法，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...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢可辉，马成城，刘轶颖，李威，徐敏杰，刘琪，陈飞凡，何其晔，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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