本公開涉及醫(yī)療保健信息學(xué)相關(guān)，尤其涉及一種hla等位基因差異量化方法及其用途。

背景技術(shù)：

1、造血干細(xì)胞移植(hematopoietic?stem?cel?ltrans-plantation，hsct)是指經(jīng)過大劑量放化療清除患者體內(nèi)的異常(腫瘤、免疫)細(xì)胞后，將造血干細(xì)胞移植給患者，使患者恢復(fù)正常造血功能的一種治療手段。

2、其中，人類白細(xì)胞抗原(human?leukocyte?antigen，hla)基因的相合程度決定了造血肝細(xì)胞移植成功率和器官存活率。但是，目前對(duì)受者和供者h(yuǎn)la等位基因間的物理化學(xué)特性差異還缺少定量描述。因此，需要找到一種hla等位基因差異量化方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本公開提供一種hla等位基因差異量化方法及其用途。

2、在本公開的第一方面，本公開提供了一種hla等位基因差異量化方法，所述hla基因差異量化方法包括以下步驟：

3、步驟s101、獲取受者和供者h(yuǎn)la等位基因的分型結(jié)果；其中，受者的分型結(jié)果記為allele1/allele2，供者的分型結(jié)果記為allele3/allele4；

4、步驟s102、將受者的分型結(jié)果allele1/allele2和供者的分型結(jié)果allele3/allele4進(jìn)行兩兩組合，得到四組組合的分型結(jié)果并分別記為allele1/allele3、allele1/allele4、allele2/allele3、allele2/allele4；

5、步驟s103、將四組組合的分型結(jié)果allele1/allele3、allele1/allele4、allele2/allele3、allele2/allele4分別解碼為氨基酸序列；

6、步驟s104、根據(jù)四組組合的分型結(jié)果所解碼的氨基酸序列，分別計(jì)算每組組合的分型結(jié)果在該hla等位基因所對(duì)應(yīng)外顯子區(qū)域的hed值；

7、其中，組合的分型結(jié)果allele1/allele3的hed值記為hed1/3值；

8、組合的分型結(jié)果allele1/allele4的hed值記為hed1/4值；

9、組合的分型結(jié)果allele2/allele3的hed值記為hed2/3值；

10、組合的分型結(jié)果allele2/allele4的hed值記為hed2/4值；

11、步驟s105、計(jì)算四組組合的分型結(jié)果在該hla等位基因第三外顯子區(qū)域的hed值之和，得到受者和供者在該hla等位基因所對(duì)應(yīng)外顯子區(qū)域的hedhla等位基因值；

12、hedhla等位基因＝hed1/3+hed1/4+hed2/3+hed2/4

13、步驟s106、根據(jù)hedhla等位基因值，量化受者和供者在該hla等位基因的差異；其中，hedhla等位基因值越大，則受者和供者在該hla等位基因的差異越大；hedhla等位基因值越小，則受者和供者在該hla等位基因的差異越小。

14、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，步驟s104中，hed值的計(jì)算公式為：

15、hed＝∑dij＝∑[α(ci-cj)2+β(pi-pj)2+γ(vi-vj)2]1/2

16、其中，α、β、γ表示逆均值權(quán)重因子；

17、i和j分別表示受者和供者在該hla等位基因中相同位置處的兩個(gè)氨基酸；

18、c表示氨基酸組成；

19、p表示氨基酸極性；

20、v表示氨基酸分子體積。

21、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，α、β、γ的計(jì)算公式分別如下所示：

22、

23、其中，n表示編碼氨基酸序列中的氨基酸種類的數(shù)量；

24、|cg-ch|表示n種氨基酸兩兩組合后的兩種氨基酸組成之差；

25、|pg-ph|表示n種氨基酸兩兩組合后的兩種氨基酸極性之差；

26、|vg-vh|表示n種氨基酸兩兩組合后的兩種氨基酸分子體積之差。

27、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，所述hla等位基因選自hla-a、hla-b、hla-c、hla-drb1、hla-dqb1和hla-dpb1中的至少一個(gè)。

28、在本公開的一些具體實(shí)施方式中，所述hla等位基因包括hla-a和hla-b。

29、在本公開的第二方面，本公開提供了一種如本公開第一方面所述的hla等位基因差異量化方法在用于預(yù)測慢性移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)、或急性移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)、或復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、或巨細(xì)胞病毒感染風(fēng)險(xiǎn)中的用途。示例性地，通過量化hla-a等位基因和hla-b等位基因的差異，可以預(yù)測單倍體造血干細(xì)胞移植慢性移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)。

30、在本公開的第三方面，本公開提供了一種單倍體造血干細(xì)胞移植慢性移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測方法，所述預(yù)測方法包括以下步驟：

31、步驟s201、基于如本公開第一方面所述的hla等位基因差異量化方法，計(jì)算受者和供者在hla-a等位基因第三外顯子區(qū)域的hedhla-a等位基因值；

32、步驟s202、基于如本公開第一方面所述的hla等位基因差異量化方法，計(jì)算受者和供者在hla-b等位基因第三外顯子區(qū)域的hedhla-b等位基因值；

33、步驟s203、根據(jù)hedhla-a等位基因值和hedhla-b等位基因值，計(jì)算受者和供者在hla-a等位基因和hla-b等位基因所對(duì)應(yīng)第三外顯子區(qū)域的hed受者/供者值；

34、hedhla-a等位基因+hedhla-b等位基因＝hed受者/供者

35、步驟s204、根據(jù)hed受者/供者值，預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)；其中，hed受者/供者值越大，則預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)越低；hed受者/供者值越小，則預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)越高。

36、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，步驟s204中，將hed受者/供者值與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)；

37、若hed受者/供者值大于等于預(yù)設(shè)閾值，則預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)為低風(fēng)險(xiǎn)；

38、若hed受者/供者值小于預(yù)設(shè)閾值，則預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)為高風(fēng)險(xiǎn)。

39、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)閾值選自60至70的任意數(shù)；例如60、61、62、63、63.10、63.20、63.30、63.31、63.32、63.33、63.34、63.35、63.36、63.37、63.38、63.39、63.40、63.50、63.60、63.70、63.80、63.90、64、65、66、67、68、69或70等。

40、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)閾值選自63.36。

41、在本公開的第四方面，本公開提供了一種單倍體造血干細(xì)胞移植慢性移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測系統(tǒng)，所述預(yù)測系統(tǒng)基于本公開的第三方面所述的預(yù)測方法；所述預(yù)測系統(tǒng)包括：

42、hedhla-a等位基因值計(jì)算模塊，用于計(jì)算受者和供者在hla-a等位基因第三外顯子區(qū)域的hedhla-a等位基因值；

43、hedhla-b等位基因值計(jì)算模塊，用于計(jì)算受者和供者在hla-b等位基因第三外顯子區(qū)域的hedhla-a等位基因值；

44、hed受者/供者值計(jì)算模塊，用于根據(jù)hedhla-a等位基因值和hedhla-b等位基因值，計(jì)算受者和供者在hla-a等位基因和hla-b等位基因所對(duì)應(yīng)第三外顯子區(qū)域的hed受者/供者值；

45、預(yù)測模塊，用于根據(jù)hed受者/供者值，預(yù)測受者單倍體造血干細(xì)胞移植發(fā)生慢性移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)。

46、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，所述hedhla-a等位基因值計(jì)算模塊包括：

47、分型結(jié)果獲取模塊一，用于獲取受者和供者h(yuǎn)la-a等位基因的分型結(jié)果；

48、分型結(jié)果組合模塊一，用于將受者和供者h(yuǎn)la-a等位基因的分型結(jié)果進(jìn)行兩兩組合并得到四組組合的分型結(jié)果；

49、解碼模塊一，用于將受者和供者h(yuǎn)la-a等位基因所組合的四組組合的分型結(jié)果分別解碼為氨基酸序列；

50、一級(jí)計(jì)算模塊一，用于根據(jù)將受者和供者h(yuǎn)la-a等位基因所組合的四組組合的分型結(jié)果所解碼的氨基酸序列，分別計(jì)算每組組合的分型結(jié)果在hla-a等位基因第三外顯子區(qū)域的hed值；

51、二級(jí)計(jì)算模塊一，用于根據(jù)將受者和供者h(yuǎn)la-a等位基因所組合的四組組合的分型結(jié)果在hla-a等位基因第三外顯子區(qū)域的hed值，計(jì)算受者和供者在hla-a等位基因第三外顯子區(qū)域的hedhla*a等位基因值。

52、在本公開的一些可選實(shí)施方式中，所述hedhla-b等位基因值計(jì)算模塊包括：

53、分型結(jié)果獲取模塊二，用于獲取受者和供者h(yuǎn)la-b等位基因的分型結(jié)果；

54、分型結(jié)果組合模塊二，用于將受者和供者的分型結(jié)果進(jìn)行兩兩組合并得到四組組合的分型結(jié)果；

55、解碼模塊二，用于將受者和供者h(yuǎn)la-b等位基因所組合的四組組合的分型結(jié)果分別解碼為氨基酸序列；

56、一級(jí)計(jì)算模塊二，用于根據(jù)將受者和供者h(yuǎn)la-b等位基因所組合的四組組合的分型結(jié)果所解碼的氨基酸序列，分別計(jì)算每組組合的分型結(jié)果在hla-b等位基因第三外顯子區(qū)域的hed值；

57、二級(jí)計(jì)算模塊二，用于根據(jù)將受者和供者h(yuǎn)la-b等位基因所組合的四組組合的分型結(jié)果在hla-b等位基因第三外顯子區(qū)域的hed值，計(jì)算受者和供者在hla-b等位基因第三外顯子區(qū)域的hedhla-b等位基因值。

58、在本公開的五方面，本公開提供了一種單倍體造血干細(xì)胞移植慢性移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測設(shè)備，所述預(yù)測設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器；其中，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序指令；所述處理器用于調(diào)用程序指令，當(dāng)程序指令被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)基于本公開的第三方面所述的預(yù)測方法的步驟。

59、在本公開的六方面，本公開提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)本公開的第三方面所述的預(yù)測方法的步驟。

60、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。