[发明专利]基于转录组测序技术用于早期肝癌诊断和预后评估的基因群及其应用

说明书

本发明公开了一种基于转录组测序技术用于早期肝癌诊断和预后评估的基因群及其应用。所述基因群由如下4个基因组成：GPC3、HSP70、GS和PIVKA‑Ⅱ。根据基因群中4个基因的表达量计算复发风险值，根据复发风险值对待测患者做出是否为早期肝癌以及判断肝癌患者预后复发率。所述的表达量计算复发风险值的算法为：RS=0.080×GP3+0.098×HSP70+0.047×GS+0.13×PIVKA‑Ⅱ。本发明临床前验证结果确切，对早期原发性肝癌的诊断灵敏性达到100%，对非肝癌的诊断灵敏性达到100%；对低复发风险患者的预测灵敏性达到100%，对中复发风险患者的预测灵敏性达到96.774%，对高复发风险患者预测的灵敏性达到99.375%，提高了检测能力和效率，同时极大降低了检测成本；且可明确提示患者预后。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及基于转录组测序技术的用于肝癌早期诊断及预后评估的基因群及其应用。

背景技术

原发性肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC, 简称肝癌）是恶性程度最高的肿瘤这一，其发病率居全球肿瘤的第6位，病死率居第3位。以手术为主的综合治疗模式对肝癌的治疗取得了显著成效，但是由于肝癌患者在发现时经常已处于中晚期且伴有不同程度的肝硬化，手术切除率低，复发率高，预后差。目前蛋白质类血清标志物筛查及影像学诊断时检测肝癌患者术后或化疗后残瘤、复发和转移病灶的主要手段，但二者均存在灵敏度及特异性不足的问题。根据研究资料显示，用于肝癌诊断的重要血清标志物AFP的假阳性率高达40%，尤其是用于早期诊断或者直径小于3cm的肝癌时。由于AFP也是胎儿血清中的正常成分，是胚胎发育过程中维持正常妊娠所必需的蛋白，所以孕妇也会出现一过性的AFP阳性；此外部分胚胎癌，如睾丸、卵巢、骶尾部及后腹膜畸胎瘤等也会导致AFP的明显升高。即AFP也不是早期肝癌的特异性血清标志物。B超对肝癌性病变检查的敏感性约为90%，特异性约为50%-70%；核磁共振对于小于1cm病灶的检出率为55%，1-2cm病灶的检出率为70%，2-3cm病灶的检出率约为82%。尤其蛋白质类血清标志物的灵敏度和特异性较差，存在在血液中的半衰期较长，其浓度水平与病变程度相关性较差等问题。且在临床诊疗过程中发现，根据术前影像学资料、血生化肿瘤标志物表达水平及既往史等，仍有一部分患者被诊断为原发性肝癌，然而患者术后病理诊断为局灶性结节性增生或者是不典型增生，这给患者治疗带来了痛苦，也是对有限医疗资源的浪费。因此，提高对这部分患者的早期诊断准确率具有重要的临床意义。

作为目前研究热点的基因二代测序技术，在早期肝癌的诊断、筛查中有着巨大的应用前景。然而，目前针对肝癌早期诊断的试剂盒灵敏度不高、特异性不强的问题，使得该技术的临床应用明显受阻。因此，对与原发性肝癌发生相关基因的有效筛选和组合以提高早期原发性肝癌的诊断率，是解决问题的有效方法之一。

大量基础研究表明，原发性肝癌的发生与多种基因的突变等因素有密切关系，如N-ras、C-myc、IGF-2、C-fms、MXR7、EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA、ALK、DDR2、PDGFRA、NRAS、KIT、ERBB2、RET、FLT3、DNMT3A、NPM1、SMO、ABL1、TSC1及P53等。因此，通过检测患者血液中这类基因的表达水平，对提高诊断准确率有重要价值。

发明内容

本发明针对目前二代测序试剂盒敏感性和特异性不高的问题进行有效的基因筛选和组合，用二代基因测序技术筛选出与原发性肝癌诊断关联较强的基因群，可明显提高早期原发性肝癌的诊断，降低误诊率，同时用于患者的预后评价。

本发明提供了一组基于二代测序技术的用于原发性肝癌诊断及预后评估的基因群，包括GPC3（Glypican 3）、HSP70（Heat Shock Protein 70）、GS（Glutamine Synthetase）和PIVKA-Ⅱ（Protein induced by Vitamin K absence）这4个基因，以及根据该基因群的表达量计算复发风险值（RS值）的算法用于原发性肝癌的早期诊断和预后评估。