[发明专利]一种预测新生抗原的方法及装置

说明书

一种预测新生抗原的方法及装置，该方法包括：提取重叠序列步骤；建立索引步骤；比对步骤；融合检测步骤；注释步骤；HLA分型鉴定步骤；预测步骤。将测序数据分别比对到病毒、人类参考基因组，解决了同时比对人基因组和病毒基因组时可能存在比对到病毒和人基因组相似区域的问题。

技术领域

本发明涉及精准医疗领域，具体而言，涉及一种预测新生抗原的方法及装置。

背景技术

肿瘤是世界第一大病，并且今年肿瘤发病率有增无减。肿瘤免疫治疗就是通过重新启动并维持肿瘤-免疫循环，恢复机体正常的抗肿瘤免疫反应，从而控制与清除肿瘤的一种治疗方法。包括单克隆抗体类免疫检查点抑制剂、治疗性抗体、癌症疫苗、细胞治疗和小分子抑制剂等。近几年，肿瘤免疫治疗的好消息不断，目前已在多种肿瘤如黑色素瘤，非小细胞肺癌、肾癌和前列腺癌等实体瘤的治疗中展示出了强大的抗肿瘤活性，多个肿瘤免疫治疗药物已经获得美国FDA(Food and Drug Administration,FDA)批准临床应用。肿瘤免疫治疗由于其卓越的疗效和创新性，在2013年被《科学》杂志评为年度最重要的科学突破。

人乳头瘤病毒是一种属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是球形DNA病毒，能引起人体皮肤黏膜的鳞状上皮增殖。表现为寻常疣、生殖器疣(尖锐湿疣)等症状。随着性病中尖锐湿疣的发病率急速上升和宫颈癌、肛门癌等的增多，人乳头瘤病毒(HPV)感染越来越引起人们的关注。据2003～2004年来自美国的国家健康和营养研究课题的一个调查结果显示，14～59岁的HPV总感染率为26.8％，所以HPV感染对女性造成的负担超出之前的估计。我国的HPV感染的流行病学筛查未见大样本的报告，但是由HPV感染造成的性病中的尖锐湿疣的发病率在迅速上升，发病率可能是性病中最高的，因为存在大量的漏报和不报。我国每年约有13.15万新发现的宫颈癌，报告中发病率和死亡率有增加趋势，宫颈癌90％的发病原因是HPV感染，且宫颈癌发病年龄年轻化，可以预见HPV感染造成在我国造成的损失的巨大。

细胞的癌变通常是体细胞中的基因突变长期积累的结果，但不是所有的体细胞突变都会导致细胞癌变。目前主流观点认为，只有在驱动基因上的特异突变才赋予细胞癌变的特性，这种突变叫做驱动突变(driver mutation)。而驱动突变又会引发其他的基因突变，这导致癌细胞中的基因突变数量往往高于正常的体细胞。肿瘤突变负荷(TMB)是反映肿瘤细胞中总的基因突变程度的一个指标，通常以每百万碱基(Mb)的肿瘤基因组区域中包含的肿瘤体细胞突变总数来表示。

肿瘤特异性抗原(tumor-specific antigens，缩写TSAs)是指肿瘤细胞所特有的抗原，又称新生抗原(neoantigens)。肿瘤特异性抗原被提出于上世纪前半叶，之后随着分子生物学发展及对主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，缩写MHC)分子功能的深入认识，Boon等人首先发现在肿瘤中，有肿瘤产生的特异性肽段与MHC分子复合物可以被CD8+或者是CD4+等T细胞识别。随后的研究认识到这些能被T细胞识别的抗原来自于肿瘤的基因组变异表达成肿瘤特有的肽段(neo-epitopes)，被定义为新生抗原(neoantigens)。所以新生抗原可以作为肿瘤治疗的理想靶点。

肿瘤新生抗原的鉴别来源普遍是从基因编码区非同义突变形成的不同于人体自带的肽段序列中筛选的，HPV能整合到人基因组中，那么当HPV整合到编码区的时候，就能形成类似插入(Insertion)或融合(Fusion)的突变，进而造成编码区移码(frameshift)变异，从而形成不同于人体内源的氨基酸序列，这样产生的肽也就可以作为肿瘤新生抗原候选来源。

然而当下并没有一个关于HPV的病毒整合到人基因组中这样情况的新生抗原检测识别方法和装置。

发明内容

根据第一方面，在一实施例中，提供一种预测新生抗原的方法，包括：