技术特征：
1.一种为结肠细胞增殖性病症所特有的微小核糖核酸(mirna)特征小组，所述特征小组包含：选自表1-11中列出的组的一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个mirna的预先确定的集，其中所述mirna的集在患有所述结肠细胞增殖性病症或其亚型的对象的生物样品与未患有所述结肠细胞增殖性病症或其亚型的对象的生物样品之间差异性表达。2.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述特征小组是晚期腺瘤所特有的，并且其中所述特征小组包含：预先确定的mirna集，其包含：a)hsa-mir-1273a、hsa-mir-17-5p、hsa-mir-20a-3p、hsa-mir-20b-5p；b)hsa-mir-3065-5p、hsa-mir-4785、hsa-mir-5096、hsa-mir-5189-5p，或c)hsa-mir-545-3p、hsa-mir-570-3p、hsa-mir-624-3p、hsa-mir-1181、hsa-mir-6073，其中所述mirna在患有晚期腺瘤或其亚型的对象的生物样品与未患有晚期腺瘤或其亚型的对象的生物样品之间差异性表达。3.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述mirna特征小组是结直肠癌所特有的，并且其中所述特征小组包含：预先确定的mirna集，其包含：a)hsa-mir-1250-5p、hsa-mir-1255a、hsa-mir-223-3p、hsa-mir-338-3p、hsa-mir-338-5p；b)hsa-mir-424-5p、hsa-mir-424-3p、hsa-mir-450a-5p、hsa-mir-450b-5p、hsa-mir-4772-3p；c)hsa-mir-4772-5p、hsa-mir-625-5p、hsa-mir-7847-3p、hsa-mir-1181、hsa-mir-3651、hsa-mir-6073；d)hsa-mir-6125、hsa-mir-7704、hsa-mir-19b-3p、hsa-mir-19a-3p、hsa-mir-3157-5p；e)hsa-mir-142-3p、hsa-mir-30c-5p、hsa-mir-6741-5p、hsa-mir-590-3p、hsa-mir-4685-5p；f)hsa-mir-3648、hsa-mir-331-3p、hsa-mir-1303、hsa-mir-6790-3p、hsa-mir-6867-5p、hsa-mir-942-5p；g)hsa-mir-378a-3p、hsa-mir-1287-5p、hsa-mir-4785、hsa-mir-324-3p、hsa-mir-550b-2-5p；h)hsa-mir-200c-3p、hsa-mir-200b-3p、hsa-mir-3679-5p、hsa-mir-550a-3-5p、hsa-mir-3187-3p；i)hsa-mir-181b-5p、hsa-mir-3138、hsa-mir-146a-5p、hsa-mir-6721-5p、hsa-mir-23b-3p、hsa-mir-28-5p；j)hsa-mir-320d、hsa-mir-940、hsa-mir-320d-1、hsa-mir-10a-5p、hsa-mir-340-5p；k)hsa-mir-320b、hsa-mir-335-5p、hsa-mir-320c、hsa-mir-501-3p、hsa-mir-548n；或l)hsa-mir-27a-3p、hsa-mir-3065-3p、hsa-mir-548aa@、hsa-mir-584-3p、hsa-mir-22-3p，其中所述mirna在患有所述结直肠癌或其亚型的对象的生物样品与未患有所述结直肠癌或其亚型的对象的生物样品之间差异性表达。4.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述预先确定的mirna集包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17个、至少18个、至少19个、至少20个、至少21个、至少22个、至少23个、至少24个、至少25个、至少26个、至少27个、至少28个、至少29个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、至少100个、至少110个、至少120个、至少130个、至少140个、至少150个、至少160个、至少170个、至少180个、至少190个、至少200个、或至少250个选自表1-11中列出的组的mirna。5.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述生物样品选自：体液、粪便、结肠排出物、尿液、血浆、血清、全血、分离的血细胞、从血液中分离的细胞及其组合。6.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述生物样品包括核酸、dna、rna或无细胞核酸(cfdna或cfrna)。
7.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述mirna包括成熟mirna和mirna发夹。8.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述特征小组包含在6个或更多个、或12个或更多个选自表1-11中列出的组的mirna中的差异表达。9.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。10.如权利要求1所述的mirna特征小组，其中所述结肠细胞增殖性病症选自1期结直肠癌、2期结直肠癌、3期结直肠癌和4期结直肠癌。11.一种能够区分健康对象群体与患有结肠细胞增殖性病症的对象群体的分类器，所述分类器包括：a)测量值集，其代表在6个或更多个、或12个或更多个选自表1-11中列出的组的预先选择的mirna中的差异mirna表达，其中所述测量值获自健康对象和患有结肠细胞增殖性病症的对象的mirna表达数据，b)其中所述测量值用于生成与所述差异mirna表达的特性相对应的特征集，并且其中使用机器学习模型对所述特征集进行计算机处理，c)其中所述机器学习模型提供用作分类器的特征向量，所述分类器能够区分健康对象群体与患有结肠细胞增殖性病症的对象群体。12.如权利要求11所述的分类器，其中所述预先选择的mirna包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17个、至少18个、至少19个、至少20个、至少21个、至少22个、至少23个、至少24个、至少25个、至少26个、至少27个、至少28个、至少29个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、至少100个、至少110个、至少120个、至少130个、至少140个、至少150个、至少160个、至少170个、至少180个、至少190个、至少200个、或至少250个选自表1-11中列出的组的mirna。13.如权利要求11所述的分类器，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。14.如权利要求11所述的分类器，其中所述测量值集描述了选自以下的差异mirna表达的特点：观察到的具有不同计数的片段的计数或比率、原始mirna丰度、归一化到管家基因的mirna丰度、归一化到合成序列的mirna丰度、log归一化的mirna丰度、片段长度、片段中点、读取映射位置和沿成熟mirna或mirna发夹的读取堆、以及mirna簇的丰度。15.如权利要求11所述的分类器，其中所述机器学习模型使用从以下中获得的训练数据来训练：训练生物样品、被鉴定为对应于患有结肠细胞增殖性病症的对象的所述训练生物样品的第一子集和被鉴定为对应于未患有结肠细胞增殖性病症的对象的所述训练生物样品的第二子集。16.如权利要求11所述的分类器，其中所述分类器提供在用于检测结肠细胞增殖性病症的系统中，所述系统包括：a)包括分类器的计算机可读介质，所述分类器可操作以基于mirna特征小组来对所述
对象进行分类；和b)一个或多个处理器，用于执行存储在所述计算机可读介质上的指令。17.如权利要求16所述的分类器，其中所述系统包括分类回路，所述分类回路被配置为选自以下的机器学习分类器：深度学习分类器、神经网络分类器、线性判别分析(lda)分类器、二次判别分析(qda)分类器、支持向量机(svm)分类器、随机森林(rf)分类器、线性核支持向量机分类器、一阶或二阶多项式核支持向量机分类器、岭回归分类器、弹性网算法分类器、序列最小优化算法分类器、朴素贝叶斯算法分类器和主成分分析分类器。18.一种用于确定来自对象的生物样品的微小核糖核酸(mirna)谱的方法，所述方法包括：a)从所述生物样品中分离rna分子；b)在所述rna分子逆转录为互补脱氧核糖核酸(cdna)分子之前或之后，将rna衔接子连接到所述rna分子上；c)扩增所述cdna分子；d)确定所述cdna分子的核酸序列；e)将所述核酸序列与选自表1-11中列出的组的mirna小组的参考核酸序列相比对；以及f)至少部分基于所比对的核酸序列确定所述对象的mirna谱。19.如权利要求18所述的方法，其中所述预先选择的mirna包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17个、至少18个、至少19个、至少20个、至少21个、至少22个、至少23个、至少24个、至少25个、至少26个、至少27个、至少28个、至少29个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、至少100个、至少110个、至少120个、至少130个、至少140个、至少150个、至少160个、至少170个、至少180个、至少190个、至少200个、或至少250个选自表1-11中列出的组的mirna。20.如权利要求18所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。21.如权利要求18所述的方法，其还包括富集或耗尽所述rna分子或所述cdna分子。22.如权利要求18所述的方法，其中所述参考核酸序列包括基因组、转录组或定制转录组参考核酸序列。23.如权利要求18所述的方法，其还包括在所述扩增之前制备mirna文库。24.如权利要求18所述的方法，其中连接所述rna衔接子包括进行衔接子阻断、衔接子环化以及二聚体去除。25.如权利要求18所述的方法，其中连接所述rna衔接子包括进行3'rna衔接子连接、5'rna衔接子连接、逆转录和独特分子标识符(umi)分配、以及cdna清理。26.一种用于确定来自对象的生物样品的微小核糖核酸(mirna)谱的方法，所述方法包括进行以下一项或多项：1)从所述生物样品中提取rna分子，接着直接计数rna，2)从所述生物样品中提取rna分子，接着加a尾，然后逆转录(rt)为cdna，并进行模板转换，3)从所述生物样品中提取rna分子，接着加a尾，然后进行逆转录聚合酶链式反应(rt-pcr)和定量pcr
(qpcr)或数字液滴pcr(ddpcr)，4)从所述生物样品中提取rna分子，接着进行序列特异性连接，然后进行rt-pcr和qpcr或ddpcr，以及5)在不进行rna分离的情况下，对来自所述生物样品的rna分子进行无提取的mirna谱分析；以及确定来自所述对象的所述生物样品的mirna谱。27.如权利要求26所述的方法，其中确定所述mirna谱包括使用作为人类基因组或人类转录组数据库的一部分的参考核酸序列。28.如权利要求26所述的方法，其中确定所述mirna谱包括生成所表达的mirna的计数表。29.如权利要求26所述的方法，其中确定所述mirna谱包括基于所表达的mirna生成归一化的计数表，以鉴定差异丰富的mirna。30.如权利要求26所述的方法，其中所述mirna谱与结肠细胞增殖性病症相关，并提供将对象分类为患有结肠细胞增殖性病症或未患有结肠细胞增殖性病症的分类。31.如权利要求26所述的方法，其中来自所述对象的所述生物样品选自：体液、粪便、结肠排出物、尿液、血浆、血清、全血、分离的血细胞、从血液中分离的细胞及其组合。32.如权利要求26所述的方法，其还包括将所述mirna谱与来自健康对象的参考mirna谱的数据库进行比较；以及至少部分基于测量到所述mirna谱的mirna表达相对于所述参考mirna谱变化了至少15％，确定所述对象患结肠细胞增殖性病症的风险增加。33.如权利要求26所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。34.如权利要求26所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自1期结直肠癌、2期结直肠癌、3期结直肠癌和4期结直肠癌。35.如权利要求26所述的方法，其中所述晚期腺瘤包括管状腺瘤、管状绒毛状腺瘤、绒毛状腺瘤、腺癌或增生性息肉。36.一种用于检测对象中结肠细胞增殖性病症的存在或不存在的方法，所述方法包括：a)从生物样品中分离核糖核酸(rna)分子；b)在所述rna分子逆转录为互补脱氧核糖核酸(cdna)分子之前或之后，将rna衔接子连接到所述rna分子上；c)扩增所述cdna分子；d)确定所述cdna分子的核酸序列；e)将所述核酸序列与选自表1-11中列出的组的mirna的预先鉴定小组的参考核酸序列相比对；f)至少部分基于所比对的核酸序列确定mirna谱；以及g)使用机器学习模型对所述mirna谱进行计算机处理，所述机器学习模型被训练为能够区分健康对象与患有结肠细胞增殖性病症的对象，以提供与存在或不存在结肠细胞增殖性病症相关的输出值，从而指示所述对象中所述结肠细胞增殖性病症的存在或不存在。37.如权利要求36所述的方法，其中b)包括并入样品特异性条形码和/或分子特异性独特分子标识符(umi)。38.如权利要求36所述的方法，其中所述预先选择的mirna包含至少1个、至少2个、至少
3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17个、至少18个、至少19个、至少20个、至少21个、至少22个、至少23个、至少24个、至少25个、至少26个、至少27个、至少28个、至少29个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、至少100个、至少110个、至少120个、至少130个、至少140个、至少150个、至少160个、至少170个、至少180个、至少190个、至少200个、或至少250个选自表1-11中列出的组的mirna。39.如权利要求36所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。40.如权利要求36所述的方法，其中所述参考核酸序列是人类基因组或人类转录组数据库的一部分。41.如权利要求36所述的方法，其中确定所述对象的所述mirna谱包括生成所表达的mirna的计数表。42.如权利要求36所述的方法，其中确定所述对象的所述mirna谱包括生成所表达的mirna的计数表，以鉴定差异丰富的mirna。43.如权利要求36所述的方法，其中来自所述对象的所述生物样品选自：体液、粪便、结肠排出物、尿液、血浆、血清、全血、分离的血细胞、从血液中分离的细胞及其组合。44.如权利要求36所述的方法，其还包括将所述mirna谱与来自健康对象的参考mirna谱的数据库进行比较；以及至少部分基于测量到所述mirna谱的mirna表达相对于所述参考mirna谱变化了至少15％，确定所述对象患结肠细胞增殖性病症的风险增加。45.如权利要求36所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。46.如权利要求36所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自1期结直肠癌、2期结直肠癌、3期结直肠癌和4期结直肠癌。47.如权利要求36所述的方法，其还包括基于所检测到的结肠细胞增殖性病症向所述对象施用治疗。48.一种用于确定来自对象的生物样品的mirna谱的方法，所述方法包括：a)从所述生物样品中分离核糖核酸(rna)分子；b)将所述rna分子逆转录为互补脱氧核糖核酸(cdna)分子；c)将rna衔接子连接到所述rna分子或所述cdna分子上；d)扩增所述cdna分子；e)确定所述cdna分子的核酸序列；f)将所述核酸序列与选自表1-11中列出的组的mirna小组的参考核酸序列相比对；以及g)至少部分基于所比对的核酸序列确定所述mirna谱。49.如权利要求48所述的方法，其中所述预先选择的mirna包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17个、至少18个、至少19个、至少20个、至
少21个、至少22个、至少23个、至少24个、至少25个、至少26个、至少27个、至少28个、至少29个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、至少100个、至少110个、至少120个、至少130个、至少140个、至少150个、至少160个、至少170个、至少180个、至少190个、至少200个、或至少250个选自表1-11中列出的组的mirna。50.一种用于检测对象中结肠细胞增殖性病症的存在或不存在的方法，所述方法包括：a)从生物样品中分离核糖核酸(rna)分子；b)将所述rna分子逆转录为互补脱氧核糖核酸(cdna)分子；c)将rna衔接子连接到所述rna分子或所述cdna分子上；d)扩增所述cdna分子；e)确定所述cdna分子的核酸序列；f)将所述核酸序列与选自表1-11中列出的组的mirna小组的参考核酸序列相比对；g)至少部分基于所比对的核酸序列确定mirna谱；h)使用机器学习模型对所述mirna谱进行计算机处理，所述机器学习模型被训练以区分未患有所述结肠细胞增殖性病症的对象与患有所述结肠细胞增殖性病症的对象；以及i)通过所述机器学习模型输出与患有所述结肠细胞增殖性病症的对象或患有所述结肠细胞增殖性病症的对象相关的值，从而检测所述对象中所述结肠细胞增殖性病症的存在或不存在。51.如权利要求50所述的方法，其中所述预先选择的mirna包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17个、至少18个、至少19个、至少20个、至少21个、至少22个、至少23个、至少24个、至少25个、至少26个、至少27个、至少28个、至少29个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、至少100个、至少110个、至少120个、至少130个、至少140个、至少150个、至少160个、至少170个、至少180个、至少190个、至少200个、或至少250个选自表1-11中列出的组的mirna。52.如权利要求50所述的方法，其中所述结肠细胞增殖性病症选自：腺瘤(腺瘤性息肉)、无蒂锯齿状腺瘤(ssa)、晚期腺瘤、结直肠发育不良、结直肠腺瘤、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、结直肠腺癌、类癌瘤、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gist)、淋巴瘤和肉瘤。53.如权利要求50所述的方法，其还包括基于所检测到的结肠细胞增殖性病症向所述对象施用治疗。54.一种用于监测先前针对疾病进行治疗的对象中的微小残留疾病的方法，所述方法包括：使用选自表1-11中列出的组的mirna小组来确定来自所述对象的生物样品的微小核糖核酸(mirna)谱，从而生成基线mirna状态；在生成所述基线mirna状态后的一个或多个时间点确定从所述对象获得的生物样品的mirna谱，从而生成当前mirna状态；以及确定所述基线mirna状态与所述当前mirna状态之间的差异，从而检测所述对象中的微小残留疾病的变化。55.如权利要求54所述的方法，其中所述微小残留疾病选自对治疗的反应、肿瘤负荷、术后残留肿瘤、复发、二次筛查、一次筛查和癌症进展。56.如权利要求54所述的方法，其中所述mirna谱以至少约40％的敏感性指示所述对象中结直肠癌的存在或易感性。
57.如权利要求54所述的方法，其还包括基于在所述对象中检测到的所述微小残留疾病的变化向所述对象施用治疗。
技术总结
本公开涉及分别与未患有结肠细胞增殖性病症或具有发展结肠细胞增殖性病症的低风险的个体的相应样品相比，在患有结肠细胞增殖性病症或具有发展结肠细胞增殖性病症的高风险的个体的样品中差异性表达的miRNA。在一些实施方案中，与具有结直肠病变且没有发展结肠细胞增殖性病症的风险或具有发展结肠细胞增殖性病症的低风险的个体的相应组织样品或血液样品相比，miRNA在具有结直肠病变且具有发展结肠细胞增殖性病症的高风险的个体的组织样品或血浆样品中差异性地表达。这些差异性表达的miRNA可以用作诊断、治疗和/或预防结肠细胞增殖性病症的生物标志物，特别是在具有结直肠病变的对象中。病变的对象中。病变的对象中。
技术研发人员：弗朗西斯
受保护的技术使用者：福瑞诺姆控股公司
技术研发日：2021.04.27
技术公布日：2023/3/17