提取胰腺癌診斷生物標志物的方法、用于該方法的計算裝置、胰腺癌診斷生物標志物以及 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提取胰腺癌診斷用生物標志物的方法、用于該方法的計算裝置、 胰腺癌診斷用生物標志物以及包含該生物標志物的胰腺癌診斷用裝置，且更具體地涉及利 用獲自血液或組織的微RNA(microRNA)來提取胰腺癌診斷用生物標志物的方法、用于該方 法的計算裝置、胰腺癌診斷用生物標志物以及包含該生物標志物的胰腺癌診斷用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 胰腺是具有分泌消化酶（消化酶降解所攝入的食物中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)）的 外分泌功能以及分泌激素（例如胰島素和胰高血糖素）的內(nèi)分泌功能的器官。
[0003] 胰腺癌是由胰腺中產(chǎn)生的癌細胞組成的腫瘤團塊，其通常是指胰管腺癌并且包括 胰腺的囊腺癌和內(nèi)分泌腫瘤等。胰腺癌沒有特定的早期癥狀，且因而其難以在早期檢測到。 [0004] 胰腺厚度小，約為2cm，且僅被薄膜包圍，并且與腸系膜上動脈（其為小腸和將小 腸所吸收的養(yǎng)分轉(zhuǎn)運至肝臟的門靜脈提供氧氣）緊密接觸，因此易于被癌侵襲。另外，在胰 腺后部的神經(jīng)束和淋巴腺上可能發(fā)生早期轉(zhuǎn)移。特別地，胰腺癌細胞生長迅速。在大多數(shù) 情況下，胰腺癌患者在病發(fā)后僅能存活4個月至8個月。即使手術(shù)取得了總體成功且癥狀 得到減輕，預后仍不佳，5年以上的存活率低，即約17%至24%。
[0005] 胰腺癌的診斷可以通過超聲波檢查術(shù)、計算機斷層掃描（CT)、磁共振成像（MRI)、 內(nèi)鏡逆行胰膽管造影（ERCP)、內(nèi)鏡超聲（EUS)和正電子發(fā)射斷層掃描（PET)等來進行。然 而，這些成像診斷方法所需診斷成本高，較為復雜，且對于早期診斷無用。因此，需要簡單、 所需成本低且能進行早期診斷的方法。
[0006] 在這方面，在過去20年間已報導了數(shù)十種與其它癌相關(guān)的生物標志物，且已知蛋 白標志物CA19-9和CEA等是針對胰腺癌的生物標志物。然而，這些蛋白生物標志物具有相 當?shù)偷膶嶋H診斷應用性，因為其靈敏度低且特異性為約60%。特別地，缺乏組織特異性且不 表達Lewis抗原的血型存在CA19-9不增加的問題。因此，越來越亟需開發(fā)出因靈敏度和特 異性高而能實現(xiàn)可靠診斷的生物標志物。
[0007] 同時，微RNA(miRNA)是指由約17至25個核苷酸組成的短單鏈非編碼RNA分子。 已知微RNA通過阻斷靶mRNA(基因）的轉(zhuǎn)錄或使mRNA降解來控制蛋白生成性基因的表達。 已知微RNA存在于血液和組織中。
[0008] 另外，需要開發(fā)出利用組織或血液樣品進行簡易管理和診斷的生物標志物。特別 地，血液樣品是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] [技術(shù)問題]
[0010] 設計用來解決上述問題的本發(fā)明的一個目的在于提供一種提取包括對胰腺癌患 者具有特異性的基因的組合的胰腺癌診斷用生物標志物的方法，或者一種利用獲自血液或 組織的微RNA來提取胰腺癌診斷用生物標志物的方法，以及用于所述方法的計算裝置。 [0011] 設計用來解決上述問題的本發(fā)明的另一個目的在于提供胰腺癌診斷用生物標志 物以及包括其的胰腺癌診斷用裝置。
[0012] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，本發(fā)明所能實現(xiàn)的目的不限于上文特別說明的那些， 并且本發(fā)明能實現(xiàn)的上述目的和其他目的將從下文的具體說明中得到更為清楚的理解。
[0013] [技術(shù)方案]
[0014] 本發(fā)明的目的可以通過提供一種提取胰腺癌診斷用生物標志物的方法來實現(xiàn)，所 述方法包括：計算以數(shù)字形式表示微RNA和基因之間的互補結(jié)合能力的相互作用評分；確 定n個微RNA-基因?qū)?，其中每對在上述相互評分中都具有較高的相互作用評分；和從所述 n個微RNA-基因?qū)χ刑崛〕雠c胰腺癌患者中特異性表達的基因配對的微RNA。
[0015] 在本發(fā)明的另一方面，本文提供了胰腺癌診斷用生物標志物，包括AN01、 C19orf33、EIF4E2、FAM108C1、IL1B、ITGA2、KLF5、LAMB3、MLPH、MMPll、MSLN、SFN、S0X4、 TMPRSS4、TRIM29 和 TSPANl。
[0016] 在本發(fā)明的另一方面，本文提供了利用組織作為生物樣品的胰腺癌診斷用生 物標志物，所述生物標志物包括 hsa-let_7g_3p、hsa-miR-7-2_3p、hsa-miR-23a_5p、 hsa-miR-27a_5p、 hsa-miR-92a-l_5p、 hsa-miR-92a-2_5p、 hsa-miR-122_5p、 hsa-miR-154_3p、hsa-miR-183_5p、hsa-miR-204_5p、hsa-miR-208b_3p、hsa-miR-425_5p、 hsa_miR-51〇-5p、 hsa-miR-520a_5p、 hsa-miR-552_3p、 hsa-miR-553、 hsa-miR-557、 hsa-miR-608、hsa-miR-611、hsa-miR-612、hsa-miR-671-5p、hsa-miR-1200、hsa-miR-1275、 hsa-miR-1276 和 hsa-miR-1287_5p〇
[0017] 在本發(fā)明的另一方面，本文提供了利用血液作為生物樣品的胰腺癌診斷用生物標 志物，所述生物標志物包括 hsa-miR-27a_5p、hsa-miR-183_5p 和 hsa-miR-425_5pD
[0018] 在本發(fā)明的另一方面，本文提供了包括上文所述的任一種生物標志物的胰腺癌診 斷用裝置。
[0019] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明所提出的各方面不限于上文具體說明的那些， 并且本文未說明的其它方面將從下文的詳細說明中得到更清楚的理解。
[0020] [有利效果]
[0021] 本發(fā)明提供了一種提取胰腺癌診斷用生物標志物的方法。本發(fā)明提供了對診斷胰 腺癌具有高特異性和靈敏度的生物標志物。另外，本發(fā)明提供了包括上述生物標志物的胰 腺癌診斷用裝置。
[0022] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，本發(fā)明所能實現(xiàn)的效果不限于上文已特別說明的那 些，并且本文未說明的其它效果將從下文的詳細說明中得到更清楚的理解。
【附圖說明】
[0023] 包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解，【附圖說明】了本發(fā)明的實施方式，并且與 說明書共同起到解釋本發(fā)明的原理的作用。
[0024] 附圖中：
[0025] 圖1是說明本發(fā)明的計算裝置的方框圖；
[0026] 圖2是說明計算miRNA和基因之間的相互作用評分的實例的概念圖；
[0027] 圖3是說明計算相互作用評分的方法的流程圖；
[0028] 圖4是說明利用相似性數(shù)據(jù)庫計算相似miRNA和特定基因之間的相關(guān)系數(shù)的方法 的概念圖；
[0029] 圖5是說明利用相似性數(shù)據(jù)庫計算相似miRNA和特定基因之間的相關(guān)系數(shù)的方法 的流程圖；
[0030] 圖6是說明利用miRNA聚類數(shù)據(jù)庫計算相鄰miRNA和特定基因之間的相關(guān)系數(shù)的 方法的概念圖；
[0031] 圖7是說明利用miRNA聚類數(shù)據(jù)庫計算相鄰miRNA和特定基因之間的權(quán)重的方法 的流程圖；
[0032] 圖8是說明利用轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫計算特定miRNA和轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因之間的相關(guān)系數(shù) 的方法的概念圖；
[0033] 圖9是說明利用轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫計算特定miRNA和轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因之間的權(quán)重的方 法的流程圖；
[0034] 圖10是說明基于用于提取生物標志物的集成分析算法來提取胰腺癌診斷用生物 標志物的方法的流程圖；
[0035] 圖11和12分別是顯示利用數(shù)據(jù)GSE28735的主分量分析結(jié)果的聚類圖和利用數(shù) 據(jù)GSE28735的層次聚類分析結(jié)果的熱圖；
[0036] 圖13和14分別是顯示利用數(shù)據(jù)GSE15471的主分量分析結(jié)果的聚類圖和利用數(shù) 據(jù)GSE15471的層次聚類分析結(jié)果的熱圖；
[0037] 圖15是顯示利用GEO數(shù)據(jù)GSE32678的層次聚類分析結(jié)果的圖；
[0038] 圖16是顯示利用下一代測序數(shù)據(jù)的層次聚類分析結(jié)果的圖；和
[0039] 圖17是說明作為下一代測序（NGS)的具體實例的小RNA測序數(shù)據(jù)分析的概念圖。
【具體實施方式】
[0040] 現(xiàn)在將具體敘述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其實例在附圖中進行了圖示說明。
[0041] 下文將參照附圖對本發(fā)明所涉及的計算裝置進行更詳細的說明。
[0042] 附于下文說明中的元件的術(shù)語『模塊』和『單元』僅為了便于說明書的描述而給出 或組合使用，且其并沒有將這些術(shù)語彼此進行區(qū)分的任何特定的含義或功能。
[0043] 本發(fā)明公開了利用集成分析算法來提取生物標志物的生物標志物計算裝置100 和通過計算裝置100提取的生物標志物。本文描述的計算裝置100可以包括利用電路的高 速計算裝置，例如，個人計算機、工作站和超級計算機。除例如計算機、工作站和超級計算機 等固定裝置外，所述計算裝置還可以包括具有中央處理單元并進行計算處理的移動裝置， 例如智能電話、PDA和便攜式計算機。
[0044] 圖1是說明本發(fā)明的計算裝置的方框圖。參見圖1，本發(fā)明的計算裝置100可以包 括存儲器單元110、用戶輸入單元120、通信單元130和控制單元140。
[0045] 存儲器單元110儲存用于操作控制單元140的程序，并臨時儲存輸入和輸出數(shù)據(jù) (例如，數(shù)據(jù)庫）。此外，存儲器單元110可以在通信單元130進行通信后儲存?zhèn)鬏數(shù)幕蚪?收的數(shù)據(jù)。
[0046] 存儲器單元110可以包括以下中的至少一種存儲介質(zhì)：閃速存儲器、硬盤、多媒體 卡微型存儲器、卡型存儲器（例如，SD或XD存儲器）、隨機存取存儲器（RAM)、靜態(tài)隨機存 取存儲器（SRAM)、只讀存儲器（R0M)、電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM)、可編程只讀存 儲器（PROM)、磁存儲器、磁盤和光盤等。
[0047] 用戶輸入單元120的功能是接收來自用戶的用戶輸入。用戶輸入單元120可以包 括鍵盤和鼠標等。
[0048] 通信單元130的功能是從外部接收數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳送至外部以進行通信。本發(fā)明 的通信單元130可以具有從遠程服務器接收多種數(shù)據(jù)庫的功能。
[0049] 控制單元140控制計算裝置100的整體操作并進行各種計算。本發(fā)明的控制單元 140計算下文所述的相互作用評分和相關(guān)系數(shù)，并進行計算以提取胰腺癌診斷用生物標志 物。
[0050] 本發(fā)明的計算裝置100可以還包括顯示單元150以輸出信息。顯示單元150的功 能是顯示用戶輸入并作為輸出裝置輸出控制單元140的計算結(jié)果。顯示單元150可以是例 如監(jiān)視器等用于輔助計算裝置100的裝