[发明专利]基于血清miRNA的胰腺癌诊断的机器学习系统

说明书

本发明公开了基于本团队发明“一种体外辅助诊断胰腺癌的试剂盒”(CN 104745678 B)所述的一系列检测指标，基于试剂盒上市前后的一系列临床检测数据，开发了一种机器学习的诊断系统，对比原计算方法，本发明可大幅提升原诊断试剂盒在临床应用中的稳定性和准确性。

技术领域

本发明属于生物技术与机器学习领域，涉及基于血清microRNA结合机器学习方法在胰腺癌诊断判别中的应用。

背景技术

胰腺癌被称为癌中之王，全球总体发病率和死亡率逐年上升，预计在2030年将成为恶性肿瘤的第二大杀手。胰腺癌具有高发病率、高复发转移率、高死亡率、低早期诊断率、低切除率、低药物有效率和低生存率三高四低的特点。胰腺癌防治效果差的主要原因包括病因不清、无法预防，早期诊断困难，早诊率仅为5％。现有治疗手段的效果均已达到瓶颈，短期内难有突破，5年生存率仅为7.2％，胰腺癌患者的5年生存率在恶性肿瘤中最低。

检查方法包括B超检查、电子计算机X线断层扫描(CT)、磁共振(MRI)、磁共振胰胆管成像(MRCP)、正电子发射断层扫描(PET)、正电子发射断层扫描(PET)以及超声内镜检查(EUS)、经口胰管镜(POPS)、胰管内超声检查(PIDUS)等。但由于胰腺位置隐匿，内镜及影像学技术的诊断效果有限。目前，用于胰腺癌诊断和随访的肿瘤标记物有10余种，但迄今为止尚未找到一种对胰腺癌诊断灵敏性和特异性都十分满意的肿瘤标志物。因此各指标单独使用对胰腺癌早期诊断价值不大，可用于判断胰腺癌切除后是否有残余病灶以及复发的监测。常用的肿瘤标志物包括CA19-9、CEA(癌胚抗原)。但是，上述肿瘤标记物的灵敏度和特异性相对较低，它们的检测结果还不能作为胰腺癌确诊的指标。

MicroRNA为一类长约19-23个核苷酸的单链小核糖核酸(RNA)分子，位于基因组非编码区，进化上高度保守，可以通过抑制靶基因的翻译(Translation)过程对基因表达进行调节。微小核糖核酸参与正常生理活动，如生物个体发育、组织分化、细胞凋亡以及能量代谢等，也与许多疾病的发生及发展存在着紧密的联系。本团队率先发现血清中microRNA在各种环境中表达非常稳定，并且与多种疾病的发生、发展具有极强的相关性；再加上其取材便利，使得血清microRNA具备了成为优异生物标志物的潜质，具有良好的开发应用前景。同时，我们的大量实验研究发现人血清中的miR-25与胰腺癌发生具有相关性，基于此发现提出了血清miR-25可以作为一个新的胰腺癌检测靶标，在制备胰腺癌诊断试剂中应用。

目前microRNA检测方法主要通过荧光定量PCR检测方法。该方法需要测序人员具有一定的分子生物学实验技能。同时不同人员、不同荧光定量PCR仪均会对该检测方法最终的稳定性产生影响。针对该问题，本团队基于发明“一种体外辅助诊断胰腺癌的试剂盒”(CN104745678 B)所述的一系列检测指标，基于试剂盒上市前后的一系列临床实验数据，开发了一种机器学习的诊断系统，该系统比原方法具有更强的鲁棒性，能有效提高试剂盒的准确性。

发明内容

本发明的目的是基于本团队发明“一种体外辅助诊断胰腺癌的试剂盒”(CN104745678 B)所述的一系列检测指标，基于试剂盒上市前后的一系列临床检测数据，开发了一种机器学习的诊断系统，用于提高原诊断试剂盒的鲁棒性和准确率。

具体的本发明包括以下几个内容：

(1)建立胰腺癌诊断信息数据库。收集发明“一种体外辅助诊断胰腺癌的试剂盒”(CN 104745678 B)的关联产品在临床注册阶段时获得的样本数据与上市后临床研究获得的样品数据。准确记录每次实时荧光定量PCR仪的产生的数据，包括：miR-25的CT值(或称为CP值)、内参的CT值(或称为CP值)、miR-25阳性对照CT值(或称为CP值)、miR-25阴性对照CT值(或称为CP值)、miR-25空白对照CT值(或称为CP值)、标准品(包括S1、S2、S3、S4)CT值(或称为CP值)、内参阳性对照CT值(或称为CP值)、内参阴性对照CT值(或称为CP值)、内参空白对照CT值(或称为CP值)、具体的实验批次信息和样品临床信息(是否为胰腺癌)。