[发明专利]一种新型分子标记及其在制备用于头颈癌诊断和预后的试剂盒中的应用

说明书

本发明公开了一种新型分子标记及其在制备用于头颈癌诊断和预后的试剂盒中的应用，所述新型分子标记的RNA序列如SEQ ID NO:1～SEQ ID NO:48所示。以本发明标记物为基础，构建头颈癌诊断的数学模型；该模型灵敏度高，特异性好，AUC可高达0.981，诊断效果良好。此外，这48个tRF片段也可以作为头颈癌分型及预测病人生存期的分子标记物；在测试数据中，根据tRFs表达，头颈癌肿瘤样本被聚类成4个亚型，通过生存曲线分析显示这些亚型的生存期存在显著差异；本发明公开的新型的tRF分子标记物具有良好的诊断指标的特性，可以有效用于头颈癌诊断、分型和预后，具有较高的临床使用和推广价值。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种新型分子标记及其在制备用于头颈癌诊断和预后的试剂盒中的应用。

背景技术

头颈癌包括源于除眼、脑、耳、甲状腺和食道外头颈部任何组织或器官的肿瘤，包括颈部肿瘤、耳鼻喉科肿瘤以及口腔颌面部肿瘤(口腔癌)三大部分。由于超过90％的头颈部肿瘤为鳞状细胞癌，因此头颈癌也被称为是头颈部鳞状细胞癌(head and necksquamous cell carcinomas，HNSC)。头颈癌是中国乃至全球癌症谱高发恶性肿瘤，在常见肿瘤中位于第6位，恶性程度高，平均5年生存率不足50％，是影响人们生命健康和生活质量最严重的癌症之一。经过过去几十年的发展，手术、放疗及化疗并没有显著提高头颈癌患者的5年存活率，并且由于解剖部位特殊，头颈癌手术治疗切除范围严重受限，治疗后患者的生活质量普遍下降，常造成毁容或残障。近来，随着各组学技术和生物信息学分析技术的飞速发展，结合前期研究结果，头颈癌成为国际公认的实施精准医疗指导的分子分型研究的最理想疾病模型之一。筛选验证有效的头颈癌分析分型标志物和分子谱型将有助于推动将头颈癌的疾病分类从宏观形态学转向以分子特征为基础的新的分类体系，该种分类方法对临床治疗有明确指导意义，最终实现对于患者的个体化“精准治疗”，大幅度提高患者生存率和生存质量。

生物标记物是指能将机体的生理和疾病状态区分开来的生物分子，筛选到可用于疾病早期发现、早期诊断的生物标志物可大大提高患者的临床治疗效果。tRNA是一类生物体中非常重要的非编码RNA，主要功能是转运氨基酸、参与蛋白合成。最近研究发现tRNA在各种逆境下会发生降解，产生20-40bp的小RNA片段，称为tRNA-derived RNA fragments，简称tRF。本研究团队最新数据显示肿瘤组织普遍具有特征性的tRF表达谱，即指肿瘤细胞中某些tRF的表达水平异常，而这种异常的特征性tRF可以成为用于肿瘤或疾病的诊断，病理分级，临床分期，治疗与预后的生物标志物，显示了较好的临床应用前景。我们分析了TCGA数据库中525例头颈癌测序数据，首次发现了头颈癌肿瘤组织中存在大量这种tRF片段，该种新型的分子标记物将有望成为头颈癌诊断筛查及分型预后效果预测的重要手段。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型分子标记及其在制备用于头颈癌诊断和预后的试剂盒中的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种新型分子标记，它的RNA序列如SEQ ID NO:1～SEQ ID NO:48所示。

进一步地，它通过以下方法获取：

(1)从GtRNAdb数据库中下载620个tRNA基因注释信息及其序列，在tRNA序列3′端添加“CCA”来获得新组成的CCA-tRNAs的注释和序列信息，然后以CCA-tRNAs序列的5′或者3′端作为起点，得到所有在15～30nt范围内的片段序列，进一步合并相同的序列后，得到8681个来自CCA-tRNAs 5′端的片段序列和9285个来自CCA-tRNAs 3′端的片段序列；利用bedtools工具获得这620个tRNA基因下游50nt的注释和序列信息，即tRNA前体注释和序列信息，然后以tRNA前体序列的5′端为起点，得到所有在15～30nt范围内的片段序列，进一步合并相同的序列后，最终得到15909个来自tRNA前体的片段序列；合计得到由33875个候选的tRNA来源的短片段注释和序列信息构建成的数据库。