技术摘要:
本发明涉及一种RNA水平融合基因突变导致肿瘤的负荷分析系统和方法,属于基因检测技术领域。该肿瘤负荷分析系统,包括:数据获取模块:用于获取样本基因检测得到的下机数据;生信分析模块:用于分别计算目标融合基因拷贝数和内参基因拷贝数;负荷分析模块:用于将上述目 全部
背景技术:
伴随诊断和靶向治疗是实现肿瘤精准医疗的重要组成部分,通过对分子标志物的 精确检测,可以为临床提供更多有价值的医学信息,帮助实现个体化医疗。 随着对诊断信息的要求日趋复杂与全面,可同时检测多种标志物的一体化的检测 平台(All in One)成为现今肿瘤精确诊断的发展主流方向。而二代测序技术(NGS)在这方 面的独特优势为实现精准医疗提供了可能。 基于NGS平台的DNA和RNA分析是新兴的液态活检技术,可实现对肿瘤全基因图谱 的非侵袭性检测,并具有样本可及性高、可持续监测等特点,在肿瘤治疗和管理全程中的每 个阶段都有潜在的应用价值。通过对基因组的分析可早期解析致癌的关键突变、指导治疗 选择并监测耐药突变,同时通过连续液体活检对分子的定量分析,可提供疗效监测、肿瘤负 荷和预后评估等。 常规技术中,在临床疗效监测时,我们需要根据分子标记物的比例判断患者体内 肿瘤细胞数量的变化。由于人细胞的染色体均为2倍体(罕见的多倍体除外),DNA水平的突 变比例计算较为简单,即 该mutant rate值即可以代表肿瘤负荷,即肿瘤细胞所占的比例。 但是,RNA水平的融合基因突变比例计算则较为复杂,通常的做法是,使用某个表 达较为稳定的管家基因作为内参去计算融合基因A的相对表达量,即以下公式 从而将治疗前后不同批次检测中基因A的表达值可以横行比较。 但是还存在一个突出的问题,即融合基因A的相对表达量并不能直接反映肿瘤负 荷的水平。
技术实现要素:
基于此,有必要针对上述问题,提供一种RNA水平融合基因突变导致肿瘤的负荷分 析系统,采用该分析系统,可量化肿瘤基因的基因表达量,提示某样本中携带该肿瘤基因变 异的肿瘤细胞含量,而不仅仅是提示肿瘤细胞的有无,能够更好的实现肿瘤精准医疗。 一种RNA水平融合基因突变导致肿瘤的负荷分析系统,包括: 数据获取模块:用于获取样本基因检测得到的下机数据; 生信分析模块:用于分别计算目标融合基因拷贝数和内参基因拷贝数; 4 CN 111583992 A 说 明 书 2/6 页 负荷分析模块:用于将上述目标融合基因拷贝数A和内参基因拷贝数B,代入下述 肿瘤负荷方程,计算得到该样本的肿瘤负荷Z; Z=k×B/A a 其中:k,a为线性回归拟合得到的常数; 所述肿瘤负荷方程通过以下方法得到: 取若干目标融合基因突变阳性样本作为建模样本,同时获取若干所述建模样本的 病理评估肿瘤负荷Z,以及若干所述样本的目标融合基因拷贝数A和内参基因拷贝数B,以A 和B为自变量,Z为因变量,以最小二乘法进行线性回归分析,得到线性回归方程,即为上述 肿瘤负荷方程。 上述肿瘤负荷分析系统,建立了肿瘤负荷Z与融合基因相对表达量R的相关性与线 性回归方程,通过测量特异性表达A基因与内参基因B的相对表达值,即可评估该样本的肿 瘤负荷。该分析系统可以量化肿瘤基因的基因表达量,提示某样本中携带该肿瘤基因变异 的肿瘤细胞含量,而不仅仅是提示肿瘤细胞的有无(即阴性或阳性)。 在其中一个实施例中,所述内参基因满足以下入选标准: 1)所述内参基因不是假基因; 2)所述内参基因为中度表达; 3)所述内参基因在各组织间表达稳定,各组织间表达值的标准差[log2(RPKM)]< 1; 4)所述内参基因表达水平与细胞周期以及细胞活化状态无关。 上述中度表达指:将编码蛋白基因的FPKM几何均数按升序排列,处于33%和67% 位置之间的基因,定义为中度表达。具体可根据Human BodyMap(HBM)2.0转录组测序数据集 (由Thibaut等研究者测序正常人16种器官组织的转录组)获得。 在其中一个实施例中,所述内参基因不具备以下排除条件: 1)所述内参基因在正常和异常的细胞和组织中的表达存在差异; 2)所述内参基因呈现细胞周期依赖的表达; 3)所述内参基因定位于x染色体。 在其中一个实施例中,所述肿瘤为滑膜肉瘤,所述目标融合基因为SS18-SSX1融合 基因,所述内参基因选自:IPO8、JUN、LRP1、MYC、YWHAZ。 在其中一个实施例中,所述内参基因选自YWHAZ。 在其中一个实施例中,所述建模样本的数量≥6。 在其中一个实施例中,所述肿瘤负荷方程的回归平方和与总离差平方和的比值≥ 0.95。 在其中一个实施例中,所述建模样本的病理评估肿瘤负荷Z通过以下方法得到:取 建模样本,由病理医生根据常规HE染色法评估肿瘤含量得到。 在其中一个实施例中,将所述肿瘤负荷分析系统用于液体活检与血液肿瘤中。 本发明还公开了一种用于非诊断治疗目的的RNA水平融合基因突变导致的肿瘤负 荷分析方法,包括以下步骤: 数据获取:获取样本基因检测得到的下机数据; 生信分析:分别计算目标融合基因拷贝数和内参基因拷贝数; 5 CN 111583992 A 说 明 书 3/6 页 负荷分析:将上述目标融合基因拷贝数A和内参基因拷贝数B,代入下述肿瘤负荷 方程,计算得到该样本的肿瘤负荷Z; Z=k×B/A a 其中:k,a为线性回归拟合得到的常数; 所述肿瘤负荷方程通过以下方法得到: 取若干目标融合基因突变阳性样本作为建模样本,同时获取若干所述建模样本的 病理评估肿瘤负荷Z,以及若干所述样本的目标融合基因拷贝数A和内参基因拷贝数B,以A 和B为自变量,Z为因变量,以最小二乘法进行线性回归分析,得到线性回归方程,即为上述 肿瘤负荷方程。 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果: 本发明的一种RNA水平融合基因突变导致肿瘤的负荷分析系统,建立了肿瘤负荷Z 与融合基因相对表达量R(也即内参基因拷贝数B与目标融合基因拷贝数A的比值)的相关性 与线性回归方程,通过测量特异性表达A基因与内参基因B的相对表达值,即可评估该样本 的肿瘤负荷。该方法可以量化肿瘤基因的基因表达量,提示某样本中携带该肿瘤基因变异 的肿瘤细胞含量,而不仅仅是提示肿瘤细胞的有无(即阴性或阳性)。 并且,该肿瘤负荷分析系统,可通过连续液体活检对分子的定量分析,从而提供疗 效监测、肿瘤负荷和预后评估等,实现肿瘤精准医疗。 附图说明 图1为实施例1中内参基因YWHAZ拷贝数与融合基因SS18-SSX1拷贝之比值B/A和肿 瘤细胞含量Z的线性回归拟合方程。