[发明专利]一种基于甲基标志物组合评估结直肠癌转移复发风险和动态监测的方法以及系统

说明书

本发明涉及一种基于甲基标志物组合评估结直肠癌转移复发风险和动态监测的方法以及系统，具体公开了一种结直肠癌转移和或复发风险监测的方法，包含以下步骤：S1)形成训练集数据库；S2)采用随机森林模型对训练集数据库中的数据进行训练，获得结直肠癌患者血浆样本的ctDNA甲基化区块的甲基化信号值与对应样本的无复发生存期信息之间的映射关系以及关联模型S3)以待测预测患者的的ctDNA甲基化区块(block)的甲基化信号值为输入值，通过关联模型预测其复发进展风险。本发明的预测模型能无创、敏感、快捷地预测CRC的进展，实现CRC患者根治术后的进展风险监测，指导临床优化治疗方案，提高患者生存率和生活质量。

技术领域

本发明属于生物信息学领域，具体涉及基于甲基标志物组合评估结直肠癌转移复发风险和动态监测的方法以及系统。

背景技术

结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)患者死亡的主要原因是肿瘤复发和转移[1]。目前Ⅲ期 CRC的主要治疗手段是肿瘤根治切除术辅助以CapeOX(卡培他滨+奥沙利铂)或FOLFOX (奥沙利铂、氟尿嘧啶和亚叶酸钙)为基础的化学治疗，但综合治疗后的CRC患者仍约有 30％-50％复发[2-3]。如果这些综合治疗未受益或出现进展的患者能进行风险预测并及时调整治疗方案(如二次手术切除、靶向治疗或免疫治疗)，则有望提高患者的总体生存率和生活质量。然而，目前尚缺乏无创、有效的检测手段筛选Ⅲ期CRC复发转移风险高的患者亚组，以指导CRC的临床精准诊疗。

目前，结直肠癌术后复发和转移监测的主要手段是血清CEA和影像学检查。影像检查可能会出现结论不确切、制定新治疗方案延迟以及造影剂暴露等潜在副作用，且不能早期发现隐匿病灶。CEA对CRC复发转移风险预测的敏感性和特异性也十分有限，以至于许多复发事件发现时已为时过晚，仅10％-20％的异时转移得以根治性治疗[4]。因此，迫切需要开发高效、灵敏的血液标记物，实现CRC患者的早期复发风险评估和动态监测。

基于血浆中循环肿瘤细胞(Circulating tumor cell，CTC)、循环肿瘤DNA(Circulating tumor DNA，ctDNA)及外泌体检测的“液体活检”已被证实可用于肿瘤的早期筛查、复发转移监测和预后评估等[5-10]。与传统的组织活检相比，该技术具有创伤小、可重复取材、可实现实时和动态监测和不受肿瘤内部异质性影响等优点。目前市场使用最广泛的ctDNA突变检测是基于数字PCR和突变阻滞扩增系统(Amplification refractorymutation system,ARMS)的技术，它们无法克服其低通量和不能检测未知突变的弊端，且DNA突变位点和类型在治疗过程中常发生改变。对于无法进行验证的复发患者的突变，需利用二代测序技术(Next generation sequencing,NGS)发现新的患者特异性突变，昂贵且耗时，难以在临床工作中推广应用。

血浆ctDNA甲基化检测监测肿瘤复发和转移的优势