作为前列腺癌标志物的DNA甲基化位点组合及其应用的制作方法

本说明书涉及生物，特别涉及作为前列腺癌标志物的dna甲基化位点组合及其应用。

背景技术：

1、前列腺癌(prostate cancer,pca)是老年男性高发的癌症之一。随着人口老龄化的加剧、生活方式与饮食结构的改变，国内前列腺癌发病率近年来呈现了明显上升趋势，现已成为中国男性第五大常见癌症。早期前列腺癌无任何临床症状，因此多数患者确诊时病程已处于中晚期，治愈希望较小。因此，实现前列腺癌早期筛查是提高患者存活率的有效手段。

2、目前，血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,psa)检测是临床上对前列腺癌进行筛查的金标准。psa检测通常用于指导是否进行深度临床检验，例如在psa检测结果异常的情况下，使用影像学检查发现可疑病灶，以及使用活体组织检查明确病理性质。但psa检测存在假阳性过多的问题。在psa检测结果异常的被测者中，有相当大比例的人在活检中未被确诊前列腺癌。psa检测出现假阳性结果导致的过度诊断，使得被测者承担了不必要的生理、心理以及经济负担。鉴于目前前列腺癌诊断筛查方法的缺陷，亟待提出一种敏感度和特异性更高的生物标志物，例如用于实现具有较强适用性的前列腺癌早期筛查方法。

技术实现思路

1、本说明书一个或多个实施例提供dna甲基化位点组合作为生物标志物或dna甲基化位点组合的检测试剂在制备用于前列腺癌早期筛查或前列腺癌患病风险预测的试剂盒中的用途。所述dna甲基化位点组合包括以下组中的一个或多个：位于mir663a基因上染色体坐标为chr20:26189060的位点mir663a_42；位于mir663a基因上染色体坐标为chr20:26189036的位点mir663a_66；位于fhad1基因上染色体坐标为chr1:15573597的位点fhad1_27；位于sox1-ot基因上染色体坐标为chr13:112710855的位点sox1-ot_58；位于igfbp3基因上染色体坐标为chr7:45961083的位点igfbp3_36；位于pou4f2基因上染色体坐标为chr4:147560132的位点pou4f2_74；位于znf154基因上染色体坐标为chr19:58220425的位点znf154_95；位于fezf2基因上染色体坐标为chr3:62356954的位点fezf2_31；位于apc基因上染色体坐标为chr5:112073348的位点apc_20。

2、在一些实施例中，所述dna甲基化位点组合包括mir663a_42、mir663a_66、fhad1_27、so x1-ot_58、igfbp3_36、pou4f2_74、znf154_95、fezf2_31和apc_20。

3、在一些实施例中，所述检测试剂包括用于扩增所述dna甲基化位点组合的引物组。

4、在一些实施例中，用于扩增mir663a_42的引物对如seq id no:1和seq id no:2所示。

5、在一些实施例中，用于扩增mir663a_66的引物对如seq id no:1和seq id no:2所示。

6、在一些实施例中，用于扩增fhad1_27的引物对如seq id no:3和seq id no:4所示。

7、在一些实施例中，用于扩增sox1-ot_58的引物对如seq id no:5和seq id no:6所示。

8、在一些实施例中，用于扩增igfbp3_36的引物对如seq id no:7和seq id no:8所示。

9、在一些实施例中，用于扩增pou4f2_74的引物对如seq id no:9和seq id no:10所示。

10、在一些实施例中，用于扩增znf154_95的引物对如seq id no:11和seq id no:12所示。

11、在一些实施例中，用于扩增fezf2_31的引物对如seq id no:13和seq id no:14所示。

12、在一些实施例中，用于扩增apc_20的引物对如seq id no:15和seq id no:16所示。

13、在一些实施例中，所述前列腺癌早期筛查或前列腺癌患病风险预测的方法包括：获取受试者生物样本中所述dna甲基化位点组合的甲基化水平；基于所述dna甲基化位点组合的甲基化水平，使用筛查模型评估所述受试者是否可能患有早期前列腺癌或存在发展前列腺癌的风险。

14、在一些实施例中，所述筛查模型为基于所述dna甲基化位点组合的甲基化阈值的模型。

15、在一些实施例中，所述评估包括：

16、对于所述dna甲基化位点组合中的每个dna甲基化位点，对比所述dna甲基化位点的甲基化率与对应所述dna甲基化位点的甲基化阈值，确定所述dna甲基化位点组合的阳性位点数量；

17、基于所述阳性位点数量获得评估结果，其中，所述阳性位点数量≥1指示所述受试者可能患有早期前列腺癌或存在发展前列腺癌的风险。

18、在一些实施例中，确定所述dna甲基化位点的甲基化阈值的方法包括：

19、获取训练样本集，所述训练样本集包括已知的前列腺癌患者和非前列腺癌患者的所述dna甲基化位点的甲基化率；

20、使用roc曲线对所述训练样本集进行分析，确定用于区分所述前列腺癌患者和所述非前列腺癌患者的截止值，以所述截止值作为所述dna甲基化位点的甲基化阈值。

21、在一些实施例中，mir663a_42的甲基化阈值为0.3551；mir663a_66的甲基化阈值为0.2713；fhad1_27的甲基化阈值为0.2351；sox1-ot_58的甲基化阈值为0.0972；igfbp3_36的甲基化阈值为0.2084；pou4f2_74的甲基化阈值为0.2473；znf154_95的甲基化阈值为0.1835；fezf2_31的甲基化阈值为0.2873；apc_20的甲基化阈值为0.0827。

22、在一些实施例中，所述筛查模型为机器学习模型或深度学习模型。

23、在一些实施例中，所述生物样本来自于受试者的尿液；较优地，所述生物样本来自于受试者尿液的有形成分。

24、本说明书一个或多个实施例还提供一种用于前列腺癌早期筛查或前列腺癌患病风险预测的装置，所述装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下方法：

25、获取受试者生物样本中dna甲基化位点组合的甲基化水平，其中，所述dna甲基化位点组合包括以下组中的一个或多个：

26、位于mir663a基因上染色体坐标为chr20:26189060的位点mir663a_42、位于mir663a基因上染色体坐标为chr20:26189036的位点mir663a_66、位于fhad1基因上染色体坐标为chr1:15573597的位点fhad1_27、位于sox1-ot基因上染色体坐标为chr13:112710855的位点sox1-ot_58、位于igfbp3基因上染色体坐标为chr7:45961083的位点igfbp3_36、位于pou4f2基因上染色体坐标为chr4:147560132的位点pou4f2_74、位于znf154基因上染色体坐标为chr19:58220425的位点znf154_95、位于fezf2基因上染色体坐标为chr3:62356954的位点fezf2_31和位于apc基因上染色体坐标为chr5:112073348的位点apc_20；

27、基于所述dna甲基化位点组合的甲基化水平，使用筛查模型评估所述受试者是否可能患有早期前列腺癌或存在发展前列腺癌的风险。

28、本说明书一个或多个实施例还提供一种dna甲基化位点组合的检测试剂，所述dna甲基化位点组合作为生物标志物用于检测前列腺癌，其特征在于，所述检测试剂包括用于扩增所述dna甲基化位点组合的引物组，所述dna甲基化位点组合包括以下组中的一个或多个：位于mir663a基因上染色体坐标为chr20:26189060的位点mir663a_42；位于mir663a基因上染色体坐标为chr20:26189036的位点mir663a_66；位于fhad1基因上染色体坐标为chr1:15573597的位点fhad1_27；位于sox1-ot基因上染色体坐标为chr13:112710855的位点sox1-ot_58；位于igfbp3基因上染色体坐标为chr7:45961083的位点igfbp3_36；位于pou4f2基因上染色体坐标为chr4:147560132的位点pou4f2_74；位于znf154基因上染色体坐标为chr19:58220425的位点znf154_95；位于fezf2基因上染色体坐标为chr3:62356954的位点fezf2_31；位于apc基因上染色体坐标为chr5:112073348的位点apc_20。

29、在一些实施例中，用于扩增mir663a_42的引物对如seq id no:1和seq id no:2所示。

30、在一些实施例中，用于扩增mir663a_66的引物对如seq id no:1和seq id no:2所示。

31、在一些实施例中，用于扩增fhad1_27的引物对如seq id no:3和seq id no:4所示。

32、在一些实施例中，用于扩增sox1-ot_58的引物对如seq id no:5和seq id no:6所示。

33、在一些实施例中，用于扩增igfbp3_36的引物对如seq id no:7和seq id no:8所示。

34、在一些实施例中，用于扩增pou4f2_74的引物对如seq id no:9和seq id no:10所示。

35、在一些实施例中，用于扩增znf154_95的引物对如seq id no:11和seq id no:12所示。

36、在一些实施例中，用于扩增fezf2_31的引物对如seq id no:13和seq id no:14所示。

37、在一些实施例中，用于扩增apc_20的引物对如seq id no:15和seq id no:16所示。

38、在一些实施例中，所述检测试剂还包括检用于测所述dna甲基化位点组合的甲基化水平的其他试剂；所述其他试剂包括选自以下方法中的一种或多种所用的试剂：全基因组重亚硫酸盐测序法(wgbs)、简化基因组重亚硫酸盐测序法(rrbs)、氧化-重亚硫酸盐测序法(oxbs-seq)、甲基化dna捕捉测序法(met hylcap-seq)、甲基结合蛋白测序法(mbd-seq)、甲基化dna免疫共沉淀测序法(medip-seq)、高效液相色谱法(hplc)、甲基化敏感的限制性指纹法(msrf)、甲基化敏感扩增多态性法(masp)、甲基化芯片法、焦磷酸测序法、数字pcr法(dpcr)和甲基化特异pcr法(ms-pcr)。

39、本说明书一个或多个实施例还提供一种用于前列腺癌早期筛查或前列腺癌患病风险预测的试剂盒。所述试剂盒包含如前文所述的检测试剂。