一组与调强放疗引起的放射性脑损伤相关的SNP标志物及其应用

本发明属于放射肿瘤学和分子诊断。更具体地，涉及一种与调强放疗引起的放射性脑损伤相关的snp标志物及其应用。

背景技术：

1、放射性脑损伤是放射治疗所引起的最常见和最严重的不良反应之一，主要为不可逆的神经认知缺陷，包括学习和记忆功能障碍、进行性痴呆，极大地损害了患者的长期生活质量，严重时甚至危及生命。虽临床上可通过给予激素、神经节苷脂或胞二磷胆碱等药物治疗放射性脑损伤，但对大多数患者的疗效有限，只能减缓其进展。更为重要的还是针对放射性脑损伤高危患者提前采取保护措施，实现放射治疗的个体化，减少放射性脑损伤的发生，避免其带来的不良影响。

2、为了减少放射线对患者正常组织的损伤，放疗技术也在不断发展。目前，调强放疗(intensity modulated radiation therapy，imrt)技术已经取代二维放射技术，被广泛地应用于临床治疗中。调强放疗的优点主要在于其能根据肿瘤靶区的形状，通过调节和控制射线在照射野内的强度分布产生不同剂量滴度来达到对肿瘤靶区给予致死性的高剂量照射，而对肿瘤周围正常组织则控制在正常耐受剂量以下。尽管技术的进步在一定程度上减少了不良反应的发生，但因部分患者对放射线更加的敏感，仍有2～16％的患者会发生放射性脑损伤。因此，开发可精准地对调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险进行预测的产品，对高危个体提前采取针对性的预防措施，才是提高患者长期生存质量的重要方向。

3、现虽已有许多研究发现年龄、肿瘤的分期、放疗技术、脑部受照高剂量辐射等与放射性脑损伤的发生风险相关，也有基于上述相关因素进行放射性脑损伤发生风险预测的报道。然而，即使在相似的生理状态和治疗手段下，放射性脑损伤的发生及严重程度在不同的个体患者中仍存在差异。此外，之前的用于放射性脑损伤发生风险预测的产品多是基于常规放疗(二维放射治疗)，无法准确的知道患者脑部接受了多少放射剂量，缺少了放射剂量的校正，基于遗传因素对于放射性脑损伤的预测效果也会受限。即现有技术难以有效、精准地预测调强放疗中放射性脑损伤发生的风险。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有上述技术的缺陷和不足，提供一组与调强放疗引起的放射性脑损伤相关的snp标志物及其应用。

2、本发明的第一个目的是提供一组与调强放疗引起的放射性脑损伤相关的snp标志物。

3、本发明的第二个目的是提供用于检测所述的snp标志物的引物和探针组合。

4、本发明的第三个目的是提供检测所述snp标志物中的一个或几个的试剂在制备用于预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的产品中的应用。

5、本发明的第四个目的是提供一种用于预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的试剂盒。

6、本发明的第五个目的是提供一种用于预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的预测系统。

7、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

8、本发明提供了一组与调强放疗引起的放射性脑损伤相关的snp标志物，所述标志物为rs115024532、rs72983425、rs744638、rs74395517、rs7651338、rs6778165、rs13098783、rs13098229、rs1487565、rs2168162、rs11956028、rs13160179、rs7752216、rs12718495、rs1996160、rs142427408、rs140305665、rs12547731、rs1509857、rs13295411、rs996621、rs11031136、rs12299219、rs656443、rs145844064、rs2143965、rs7156815、rs16941725、rs35309613、rs7499422、rs75346353、rs78344060、rs8107828、rs59700394、rs136422、rs738423、rs2350237、rs144375344中的一个或几个。

9、本发明还提供了一种用于检测所述的snp标志物的引物和探针组合，包括如下组分：

10、(1)用于检测rs11031136的引物和探针，其引物序列如seq id no.1～2所示，探针序列如seq id no.3和seq id no.4所示；

11、(2)用于检测rs115024532的引物和探针，其引物序列如seq id no.5～6所示，探针序列如seq id no.7和seq id no.8所示；

12、(3)用于检测rs11956028的引物和探针，其引物序列如seq id no.9～10所示，探针序列如seq id no.11和seq id no.12所示；

13、(4)用于检测rs12299219的引物和探针，其引物序列如seq id no.13～14所示，探针序列如seq id no.15和seq id no.16所示；

14、(5)用于检测rs12547731的引物和探针，其引物序列如seq id no.17～18所示，探针序列如seq id no.19和seq id no.20所示；

15、(6)用于检测rs12718495的引物和探针，其引物序列如seq id no.21～22所示，探针序列如seq id no.23和seq id no.24所示；

16、(7)用于检测rs13098229的引物和探针，其引物序列如seq id no.25～26所示，探针序列如seq id no.27和seq id no.28所示；

17、(8)用于检测rs13098783的引物和探针，其引物序列如seq id no.29～30所示，探针序列如seq id no.31和seq id no.32所示；

18、(9)用于检测rs13160179的引物和探针，其引物序列如seq id no.33～34所示，探针序列如seq id no.35和seq id no.36所示；

19、(10)用于检测rs13295411的引物和探针，其引物序列如seq id no.37～38所示，探针序列如seq id no.39和seq id no.40所示；

20、(11)用于检测rs136422的引物和探针，其引物序列如seq id no.41～42所示，探针序列如seq id no.43和seq id no.44所示；

21、(12)用于检测rs140305665的引物和探针，其引物序列如seq id no.45～46所示，探针序列如seq id no.47和seq id no.48所示；

22、(13)用于检测rs142427408的引物和探针，其引物序列如seq id no.49～50所示，探针序列如seq id no.51和seq id no.52所示；

23、(14)用于检测rs144375344的引物和探针，其引物序列如seq id no.53～54所示，探针序列如seq id no.55和seq id no.56所示；

24、(15)用于检测rs145844064的引物和探针，其引物序列如seq id no.57～58所示，探针序列如seq id no.59和seq id no.60所示；

25、(16)用于检测rs1487565的引物和探针，其引物序列如seq id no.61～62所示，探针序列如seq id no.63和seq id no.64所示；

26、(17)用于检测rs1509857的引物和探针，其引物序列如seq id no.65～66所示，探针序列如seq id no.67和seq id no.68所示；

27、(18)用于检测rs16941725的引物和探针，其引物序列如seq id no.69～70所示，探针序列如seq id no.71和seq id no.72所示；

28、(19)用于检测rs1996160的引物和探针，其引物序列如seq id no.73～74所示，探针序列如seq id no.75和seq id no.76所示；

29、(20)用于检测rs2143965的引物和探针，其引物序列如seq id no.77～78所示，探针序列如seq id no.79和seq id no.80所示；

30、(21)用于检测rs2168162的引物和探针，其引物序列如seq id no.81～82所示，探针序列如seq id no.83和seq id no.84所示；

31、(22)用于检测rs2350237的引物和探针，其引物序列如seq id no.85～86所示，探针序列如seq id no.87和seq id no.88所示；

32、(23)用于检测rs35309613的引物和探针，其引物序列如seq id no.89～90所示，探针序列如seq id no.91和seq id no.92所示；

33、(24)用于检测rs59700394的引物和探针，其引物序列如seq id no.93～94所示，探针序列如seq id no.95和seq id no.96所示；

34、(25)用于检测rs656443的引物和探针，其引物序列如seq id no.97～98所示，探针序列如seq id no.99和seq id no.100所示；

35、(26)用于检测rs67781655的引物和探针，其引物序列如seq id no.101～102所示，探针序列如seq id no.103和seq id no.104所示；

36、(27)用于检测rs7156815的引物和探针，其引物序列如seq id no.105～106所示，探针序列如seq id no.107和seq id no.108所示；

37、(28)用于检测rs72983425的引物和探针，其引物序列如seq id no.109～110所示，探针序列如seq id no.111和seq id no.112所示；

38、(29)用于检测rs738423的引物和探针，其引物序列如seq id no.113～114所示，探针序列如seq id no.115和seq id no.116所示；

39、(30)用于检测rs74395517的引物和探针，其引物序列如seq id no.117～118所示，探针序列如seq id no.119和seq id no.120所示；

40、(31)用于检测rs744638的引物和探针，其引物序列如seq id no.121～122所示，探针序列如seq id no.123和seq id no.124所示；

41、(32)用于检测rs7499422的引物和探针，其引物序列如seq id no.125～126所示，探针序列如seq id no.127和seq id no.128所示；

42、(33)用于检测rs75346353的引物和探针，其引物序列如seq id no.129～130所示，探针序列如seq id no.131和seq id no.132所示；

43、(34)用于检测rs7651338的引物和探针，其引物序列如seq id no.133～134所示，探针序列如seq id no.135和seq id no.136所示；

44、(35)用于检测rs7752216的引物和探针，其引物序列如seq id no.137～138所示，探针序列如seq id no.139和seq id no.140所示；

45、(36)用于检测rs78344060的引物和探针，其引物序列如seq id no.141～142所示，探针序列如seq id no.143和seq id no.144所示；

46、(37)用于检测rs8107828的引物和探针，其引物序列如seq id no.145～146所示，探针序列如seq id no.147和seq id no.148所示；

47、(38)用于检测rs996621的引物和探针，其引物序列如seq id no.149～150所示，探针序列如seq id no.151和seq id no.152所示。

48、本发明请求保护检测所述snp标志物中的一个或几个的试剂在制备用于预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的产品中的应用。

49、作为一种可选择的实施方式，所述试剂为检测所述snp标志物的试剂盒。

50、具体地，所述试剂盒中含有检测所述snp标志物的引物和探针组合，以及pcr反应所需试剂；所述pcr反应所需试剂包括dntps、mgcl2、双蒸水、荧光探针、标准品和对照(如基因型标准品和空白对照)等。

51、作为一种可选择的实施方式，本发明所述的引物和探针组合为上述seq id no.1～152所示的引物和探针组合。

52、本发明还提供了一种用于预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的试剂盒，所述试剂盒中含有检测所述snp标志物中的一个或几个的试剂。

53、具体地，所述试剂盒中含有检测所述snp标志物的引物和探针组合和pcr反应所需试剂。

54、作为一种可选的实施方式，所述引物和探针组合为上述seq id no.1～152所示的引物和探针组合。

55、利用所述试剂盒预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的方法为：

56、s1.利用试剂盒中含有的引物和探针，通过pcr检测外周血dna中上述38种snp的基因型；

57、s2.收集患者的临床资料，主要包括患者的年龄、肿瘤分期以及已接受或将要接受的受照剂量(脑部颞叶的受照剂量d0.5cc)；

58、步骤s1和s2之间没有明确的前后关系，也可先收集临床资料再检测基因型；

59、s3.通过遗传风险评分公式先计算患者接受放射治疗后发生放射性脑损伤的遗传风险评分，然后联合临床因素(年龄、肿瘤分期)和剂量因素(d0.5cc)计算综合个体风险评分；

60、遗传风险评分公式如下所示：

61、遗传风险评分＝∑βixi-2.15；

62、βi表示第i个snp的效应系数；i为1时，对应的snp为rs115024532，其效应系数为-0.11；i为2时，对应的snp为rs72983425，其效应系数为0.05；i为3时，对应的snp为rs744638，其效应系数为0.30；i为4时，对应的snp为rs74395517，其效应系数为0.40；i为5时，对应的snp为rs7651338，其效应系数为-0.14；i为6时，对应的snp为rs6778165，其效应系数为-0.36；i为7时，对应的snp为rs13098783，其效应系数为0.26；i为8时，对应的snp为rs13098229，其效应系数为0.05；i为9时，对应的snp为rs1487565，其效应系数为0.28；i为10时，对应的snp为rs2168162，其效应系数为0.26；i为11时对应的snp为rs11956028，其效应系数为0.05；i为12时，对应的snp为rs13160179，其效应系数为-0.25；i为13时，对应的snp为rs7752216，其效应系数为0.41；i为14时，对应的snp为rs12718495，其效应系数为0.13；i为15时，对应的snp为rs1996160，其效应系数为0.49；i为16时，对应的snp为rs142427408，其效应系数为0.31；i为17时，对应的snp为rs140305665，其效应系数为-0.17；i为18时，对应的snp为rs12547731，其效应系数为0.19；i为19时，对应的snp为rs1509857，其效应系数为0.18；i为20时，对应的snp为rs13295411，其效应系数为0.19；i为21时，对应的snp为rs996621，其效应系数为0.13；i为22时，对应的snp为rs11031136，其效应系数为0.12；i为23时，对应的snp为rs12299219，其效应系数为0.41；i为24时，对应的snp为rs656443，其效应系数为-0.04；i为25时，对应的snp为rs145844064，其效应系数为0.09；i为26时，对应的snp为rs2143965，其效应系数为0.36；i为27时，对应的snp为rs7156815，其效应系数为0.22；i为28时，对应的snp为rs16941725，其效应系数为0.33；i为29时，对应的snp为rs35309613，其效应系数为0.15；i为30时，对应的snp为rs7499422，其效应系数为0.14；i为31时，对应的snp为rs75346353，其效应系数为0.27；i为32时，对应的snp为rs78344060，其效应系数为0.20；i为33时，对应的snp为rs8107828，其效应系数为0.08；i为34时，对应的snp为rs59700394，其效应系数为0.42；i为35时，对应的snp为rs136422，其效应系数为0.40；i为36时，对应的snp为rs738423，其效应系数为0.24；i为37时，对应的snp为rs2350237，其效应系数为0.07；i为38时，对应的snp为rs144375344，其效应系数为0.24；

63、xi表示第i个snp的基因型，对于snp基因型，野生纯合型用0表示，杂合型用1表示，突变纯合型用2表示；

64、综合个体风险评分公式如下所示：

65、综合个体风险评分＝(0.7465×年龄)+(0×t1+0.7379×t2+0.9397×t3+1.4978×t4)+(2.78×d0.5cc)+(1.2598×遗传风险评分)；

66、其中，年龄小于44岁时用0表示，大于或等于44岁时用1表示；t1、t2、t3、t4分别表示患者的肿瘤分期是否为t1、t2、t3、t4分期，是用1表示，否用0表示；d0.5cc为放疗剂量参数；

67、当个体的综合个体风险评分大于或等于3.10时，为放射性脑损伤的高危人群，当个体的综合个体风险评分小于3.10时，为放射性脑损伤的低危人群。

68、具体地，进行风险预测时，检测38个snps效果最佳，每个snp前面的系数为该snp的重要性，缺少一些系数比较低的snp也能进行预测，但效果不是最佳。

69、本发明还提供了一种用于预测调强放疗引起的放射性脑损伤发生风险的预测系统，包括以下模块：

70、(1)用于检测rs115024532、rs72983425、rs744638、rs74395517、rs7651338、rs6778165、rs13098783、rs13098229、rs1487565、rs2168162、rs11956028、rs13160179、rs7752216、rs12718495、rs1996160、rs142427408、rs140305665、rs12547731、rs1509857、rs13295411、rs996621、rs11031136、rs12299219、rs656443、rs145844064、rs2143965、rs7156815、rs16941725、rs35309613、rs7499422、rs75346353、rs78344060、rs8107828、rs59700394、rs136422、rs738423、rs2350237、rs144375344中的一个或几个的基因型的模块；该模块可以是pcp检测模块或基因测序模块；

71、(2)遗传风险评分模块：遗传风险评分＝∑βixi-2.15；

72、βi表示第i个snp的效应系数，各snp对应的效应系数如上所述；xi表示第i个snp的基因型，野生纯合型用0表示，杂合型用1表示，突变纯合型用2表示；

73、(3)综合个体风险评分模块：综合个体风险评分＝(0.7465×年龄)+(0×t1+0.7379×t2+0.9397×t3+1.4978×t4)+(2.78×d0.5cc)+(1.2598×遗传风险评分)；

74、其中，年龄小于44岁时用0表示，大于或等于44岁时用1表示；t1、t2、t3、t4分别表示患者的肿瘤分期是否为t1、t2、t3、t4分期，是用1表示，否用0表示；d0.5cc为放疗剂量参数；

75、(4)结果判断模块：当个体的综合个体风险评分大于或等于3.10时为放射性脑损伤的高危人群，当个体的综合个体风险评分小于3.10时为放射性脑损伤的低危人群。

76、上述的模块可以是实现各功能的仪器或者设备，如检测基因型的模块可以是pcr仪或者是测序仪，可以实现基因的snp分型。

77、本发明具有以下有益效果：

78、本发明通过收集样本、进行全基因组扫描及数据分析得到了与调强放疗引起的放射性脑损伤相关的snp标志物组合。在此基础上，本发明还提供了一种检测所述snp标志组合物的引物和探针组合，以及能用于临床放射性脑损伤风险评估的试剂盒，联合年龄、肿瘤分期和脑部受照放疗剂量这三个因素，可以更加全面、精准地预测放射性脑损伤的发生风险，筛选出高危患者，以便针对放射性脑损伤高危患者提前采取保护措施，更有助于实现患者的放疗的个体化，减少放射性脑损伤对患者带来的不良影响，提高患者的长期生存质量，保证患者治疗效果。

79、相较于现有的放射性脑损伤风险评估试剂盒，本发明所述试剂盒针对的是接受调强放疗的患者，由于考虑了脑部受照剂量，诊断试剂盒的诊断效果更好，能够更精准发现高危人群，且由于高危人群接受的是调强放疗技术，这使得在放疗前调整脑部受照剂量成为可能，达到精准预防的目的。