[发明专利]基于转录组的肿瘤新抗原鉴定方法

说明书

本发明公开了基于转录组的肿瘤抗原鉴定方法，包括获取患者肿瘤组织的RNA样本，对RNA样本建库和扩增，获得肿瘤组织的RNA样本测序结果；将RNA样本测序结果的短读段比对到人类参考基因组，获得RNA比对结果；根据RNA比对结果计算基因表达量，根据RNA比对结果进行突变检测和预测融合基因事件；根据比对结果预测转录组HLA分型；计算基因表达量、突变检测和预测融合基因事件；将转录组样本的基因表达量，转录组突变位点在全外测序样本中的深度，新生短肽与患者HLA分型的结合力作为分析结果交给下游分析人员四个步骤。本发明提供了一种能够从肿瘤患者转录组NGS数据中鉴定出个体样本的肿瘤特异性抗原的方法。

技术领域

本发明涉及一种肿瘤新生抗原的生物信息鉴定方法。

背景技术

目前常规的基因变异检测技术包括Sanger测序，焦磷酸测序，扩增阻滞辨析系统(ARMS)、荧光原为杂交技术及等位基因特异PCR等。这些基因检测手段普遍通量较低，且费用高，耗时长。

随着新一代测序技术(Next-Generation Sequencing,NGS)的出现，大规模平行测序成为可能。相较于第一代测序技术，NGS技术检测速度快，准确率高，成本低，覆盖度广。利用NGS技术可以进行肿瘤基因组序列的重测序，继而对肿瘤相关基因的不同类型变异(点突变、插入、缺失等)、拷贝数变异以及基因相关性和多态性进行鉴定。目前肿瘤NGS检测可应用于遗传性肿瘤筛查和突变鉴定。

在肿瘤免疫治疗中，鉴定肿瘤组织细胞产生的新抗原(neoantigen)是决定下游临床治疗的关键步骤。正常细胞在癌变过程中，由于遗传物质发生改变，导致其DNA序列与其他正常细胞有差异，因此会产生肿瘤相关抗原(肿瘤细胞高表达)或肿瘤特异性抗原(只在肿瘤细胞中表达)。这些抗原由于具有标识肿瘤细胞的特异性抗原决定簇，理论上可以被抗原呈递细胞上的人类白细胞抗原(HLA)识别，然后与TCR结合，进而激活T细胞，启动免疫反应，是肿瘤免疫治疗潜在的靶点。通过对病人肿瘤组织和正常组织NGS数据的分析，可以鉴定出该组织的突变，例如点突变、插入缺失突变、结构变异、基因融合等。从这些突变事件可以预测肿瘤细胞在下游转录与表达过程发生的变化，进而推测出可能存在的新抗原，转录组测序数据相对于基因组而言，可以更为直接地反映遗传物质的变化，不但可以鉴定基因组水平突变在中心法则上的呈现情况，还可以印证基因组测序数据分析结果的可靠性，为肿瘤新生抗原鉴定提供更多依据和证据，进而指导临床治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够从肿瘤患者转录组NGS数据中鉴定出个体样本的肿瘤特异性抗原的方法。

基于转录组的肿瘤抗原鉴定方法，包括以下步骤：

S1：获取患者肿瘤组织的RNA样本，对RNA样本建库和扩增，获得肿瘤组织的RNA样本测序结果；

S2：将RNA样本测序结果的短读段比对到人类参考基因组，获得RNA比对结果；

S3、根据RNA比对结果计算基因表达量，根据RNA比对结果进行突变检测，根据RNA比对结果预测融合基因事件；根据比对结果预测转录组HLA分型；计算基因表达量、突变检测和预测融合基因事件按指定顺序进行，或者同步进行；

S3A：计算基因表达量包含：去除RNA比对结果中的内含子短读段，形成仅由外显子短读段组成的的RNA比对结果，计算基因表达量；

S3B：突变检测包含：

S3B1：从RNA比对结果中检测RNA样本中的突变，去掉正常组织的全外显子样本中具有的突变，剩余的突变作为RNA水平的体细胞突变；对RNA的突变进行功能注释；

S3B2：计算突变位点的深度：针对每个突变位点，计算当前突变位点在全外显子测序样本中的深度，全外显子样本包括肿瘤组织的全外显子样本和正常组织的全外显子样本；