基于血浆分泌蛋白与血浆piRNA的结直肠癌诊断方法及应用

本发明涉及生物信息，特别涉及一种基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法及应用。

背景技术：

1、结直肠癌是我国的高发恶性肿瘤，并且近年来我国的结直肠癌发病率正逐渐升高。筛查与早期诊断能够使结直肠癌诊治前移，降低结直肠癌疾病负荷。

2、传统的结直肠癌筛查与诊断模式为：粪便隐血初筛、初筛阳性者通过肠镜确诊。但是在传统的结直肠癌筛查与与诊断模式中，粪便隐血检测诊断结直肠癌的灵敏度不足，仅约40-73.8％。多靶点粪便dna检测是基于kras基因突变状态、bmp3/ndrg4基因甲基化与粪便隐血联合检测的肠癌筛查试剂盒，其相较于粪便隐血，检测结直肠癌的灵敏度显著提升。但是粪便检测具有患者依从性差等因素，影响结直肠癌筛查项目的参与率。因此，亟需研发新的、更加准确的生物标志物用于结直肠癌的筛查与早期诊断。

3、血液标志物具有非侵袭性、患者依从性高等特点。目前已有某些研究报道特定的血液标志物在结直肠癌筛查与早期诊断中的价值，例如国外有研究者报道外周血septin9甲基化可作为结直肠癌早期诊断的标志物，但是在中国人群中外周血septin9甲基化对于结直肠癌早期诊断的价值接近粪便隐血检测。因此，有必要鉴定符合中国人群遗传特征的结直肠癌外周血早期诊断标志物。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法及应用。本发明提供了用于结直肠癌早期诊断的血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合，并依据其结果建立并验证了一种用于结直肠癌早期诊断模型，便于早期筛查。

2、本发明的技术方案：一种基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法，所述方法是建立结直肠癌血浆分泌蛋白表达谱以及结直肠癌血浆pirna表达谱，并联合血浆分泌蛋白表达谱和血浆pirna表达谱，得到血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合，利用血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合进行结直肠癌早期诊断。

3、上述的基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法，所述结直肠癌血浆分泌蛋白表达谱中的血浆分泌蛋白包括fap、galectin-3、shbg、cd106、her3、afp、cd31、granzyme b和il-17a。

4、前述的基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法，所述结直肠癌血浆pirna表达谱中的血浆pirna包括pir-hsa-32102、pir-hsa-26201、pir-hsa-9294、pir-hsa-9848、pir-hsa-18001-1、pir-hsa-5813、pir-hsa-4924、pir-hsa-19177、pir-hsa-28698、pir-hsa-3100、pir-hsa-3110、pir-hsa-5435、pir-hsa-6394、pir-hsa-23020、pir-hsa-4548-1、pir-hsa-18416、pir-hsa-19200、pir-hsa-18001-2、pir-hsa-7753、pir-hsa-3562、pir-hsa-22787、pir-hsa-6385、pir-hsa-13321、pir-hsa-18001-3、pir-hsa-6391-1、pir-hsa-6391-2、pir-hsa-4548-2、pir-hsa-14099、pir-hsa-7792和pir-hsa-24440。

5、前述基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法在结直肠癌诊断的应用，利用血浆分泌蛋白与血浆pirna组合构建结直肠癌早期诊断模型。

6、前述的应用，所述结直肠癌早期诊断模型为lasso logistic回归模型。

7、前述的应用，所述lasso logistic回归模型的数学表达式如下：

8、结直肠癌发病风险评分＝∑(血浆分泌蛋白表达值×回归系数+血浆pirna表达值×回归系数)。

9、前述的应用，所述回归系数见表1所示：

10、

11、

12、前述的应用，所述lasso logistic回归模型构建方法如下：

13、(1)收集结直肠癌患者与健康对照的血浆；(2)采用ltminex流式荧光检测法获得血浆分泌蛋白表达谱；(3)采用小rna转录组测序获得血浆pirna表达谱；(4)将结直肠癌患者与健康对照随机分为训练集与测试集，在训练集中建立lasso logistic回归模型，获得纳入模型的血浆分泌蛋白与血浆pirna的回归系数；(5)基于在训练集中建立的lassologistic回归模型，在测试集中采用roc曲线、灵敏度和特异度指标评估模型的预测准确性。

14、与现有技术相比，本发明的创新点在于基于中国人群的血浆分泌蛋白与血浆pirna表达谱，得到了用于结直肠癌早期诊断的血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合，并基于血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合建立了结直肠癌早期诊断模型，该模型预测结直肠癌的roc曲线下面积(area tnder the roc ctrve,atc)为0.955，敏感度为0.913，特异度为0.933，能够有效地区分结直肠癌患者与健康对照。此外，本发明使用了lasso logistic回归模型，使模型纳入的变量数目大幅度降低，将有助于降低检测的成本及模型的应用推广。

技术特征：

1.基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法，其特征在于：所述方法是建立结直肠癌血浆分泌蛋白表达谱以及结直肠癌血浆pirna表达谱，并联合血浆分泌蛋白表达谱和血浆pirna表达谱，得到血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合，利用血浆细胞分泌蛋白与血浆pirna组合进行结直肠癌早期诊断。

2.根据权利要求1所述的基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法，其特征在于：所述结直肠癌血浆分泌蛋白表达谱中的血浆分泌蛋白包括fap、galectin-3、shbg、cd106、her3、afp、cd31、granzyme b和il-17a。

3.根据权利要求1所述的基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法，其特征在于：所述结直肠癌血浆pirna表达谱中的血浆pirna包括pir-hsa-32102、pir-hsa-26201、pir-hsa-9294、pir-hsa-9848、pir-hsa-18001-1、pir-hsa-5813、pir-hsa-4924、pir-hsa-19177、pir-hsa-28698、pir-hsa-3100、pir-hsa-3110、pir-hsa-5435、pir-hsa-6394、pir-hsa-23020、pir-hsa-4548-1、pir-hsa-18416、pir-hsa-19200、pir-hsa-18001-2、pir-hsa-7753、pir-hsa-3562、pir-hsa-22787、pir-hsa-6385、pir-hsa-13321、pir-hsa-18001-3、pir-hsa-6391-1、pir-hsa-6391-2、pir-hsa-4548-2、pir-hsa-14099、pir-hsa-7792和pir-hsa-24440。

4.根据权利要求1-3任一项所述基于血浆分泌蛋白与血浆pirna的结直肠癌诊断方法在结直肠癌诊断的应用，其特征在于：利用血浆分泌蛋白与血浆pirna组合构建结直肠癌早期诊断模型。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述结直肠癌早期诊断模型为lassologistic回归模型。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述lasso logistic回归模型的数学表达式如下：

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述回归系数见表1所示：

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述lasso logistic回归模型构建方法如下：

技术总结
本发明公开了一种基于血浆分泌蛋白与血浆piRNA的结直肠癌诊断方法及应用，所述方法是采用Luminex流式荧光检测技术建立结直肠癌血浆分泌蛋白表达谱，以及采用小RNA转录组测序技术获得结直肠癌血浆piRNA表达谱，并联合血浆分泌蛋白表达谱和血浆piRNA表达谱，得到用于结直肠癌早期诊断的血浆细胞分泌蛋白与血浆piRNA组合，并基于血浆细胞分泌蛋白与血浆piRNA组合建立了结直肠癌早期诊断模型。本发明能够有效地区分结直肠癌患者与健康患者，有助于降低基因表达检测的成本，值得在临床应用中的推广。

技术研发人员：丁克峰,胡烨婷,陆玮,徐佳升,肖乾,刘军,代晓转
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14