预测肝癌预后的标志物组合及其应用制造技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，尤其涉及预测肝癌预后的标志物组合及其应用。该标志物组合包括CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR、APOC3、CYP1A2和AFP中的至少两种基因。本申请基于单细胞测序和大数据分析，筛选获得上述7个基因，然后通过生物信息学分析方法建立模型(model)，验证了所述7个靶点基因与肝癌的相关性，是影响肝癌预后的重要因素。预后的重要因素。

【技术实现步骤摘要】
预测肝癌预后的标志物组合及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，尤其涉及预测肝癌预后的标志物组合及其应用。

技术介绍

[0002]在过去的数十年中，高通量测序技术被广泛应用于生物和医学的各种领域，极大促进了相关的研究及应用。但是传统的转录组测序技术(bulk RNA
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seq)是基于组织样本(细胞群体)，其反映是基因在细胞群体的平均表达水平，但细胞之间存在广泛的异质性，而这种异质性对于肿瘤的靶向治疗具有非常重要意义。
[0003]近年来，单细胞转录组测序(single
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cell RNA
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seq，scRNA
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seq)技术得到了蓬勃的发展，scRNA
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seq可以在单细胞水平上揭示全基因组范围内所有基因的表达情况，可以更加直观对细胞异质性进行研究。目前scRNA
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seq已广泛应用于各类物种(特别是人、小鼠等)的不同类型组织和细胞系，包括正常和病变细胞等。
[0004]肝癌是异质性高，死亡率最高的难治性恶性肿瘤，肝癌死亡率居肿瘤死亡率第二位，仅次于肺癌。目前针对肝癌的治疗有很多方法，如常规的手术切除、放疗、化疗，介入治疗，肝转移、靶向治疗和免疫治疗等等。但是五年生存率低，仅为12％左右。而肝癌的异质性可能是导致生存率下降的重要原因。
[0005]目前，现有技术主要根据肝癌分期来进行患者的预后，但这种方法无法准确的确定肝癌患者的预后。因此，有必要开发一种使用基因标志物来对肝癌患者预后进行精确预测的方法。从而及时地对患者进行特定的治疗，改进肝癌患者的治疗结果。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供预测肝癌预后的标志物组合及其应用。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种预测肝癌预后的标志物组合，包括CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR、APOC3、CYP1A2和AFP中的至少两种基因。
[0009]本专利技术还提供了所述的标志物组合在制备预测肝癌患者预后的产品中的应用。
[0010]其中，所述预后包括对肝癌进行分类，确定治疗方案并预测治疗方案的有效性，预测患者生存时间、生存状态，和/或评估患者的免疫细胞的浸润率。
[0011]本专利技术所述应用中，AFP基因与预后不良相关，其余6个基因与预后良好呈正相关。
[0012]本专利技术所述应用中，所述分类包括TNM分型、stage分期和grade分级，其中：
[0013]CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR和APOC3在T分型中的表达具有显著性；
[0014]CYP3A4、NR1I2和TTR在N分型中的表达具有显著性；
[0015]CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR和APOC3在stage分期中的表达具有显著性；
[0016]CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR、APOC3、CYP1A2和AFP在grade分级中的表达具有显著性。
[0017]本专利技术研究了C1和C2两组免疫治疗靶点的评分，包括PD
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L1和CTLA
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4。PD
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L1和CTLA
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4的C1评分高于C2。结果提示，鉴于C1的高免疫浸润与患者预后不良相关，这一特殊的患者群体应接受免疫治疗，特别是抗pd
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l1和CTLA
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4抑制剂。因此，根据本专利技术可以预测治疗方案，所述治疗方案包括免疫治疗；其中，免疫治疗的药物包括但不仅限于PD
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L1抑制剂和CTLA
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4抑制剂。
[0018]本专利技术还提供了预测肝癌患者预后的产品，包括检测如下基因表达水平的产品，或检测由如下基因所编码的蛋白表达水平的产品，或检测由如下基因所转录的mRNA表达水平的产品：
[0019]所述基因包括CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR、APOC3、CYP1A2和AFP中的至少两种。
[0020]其中，所述产品包括试剂、试剂盒、芯片或其他诊断工具。所述试剂、试剂盒、芯片中包括检测所述7种基因的引物、探针，或检测所述基因的编码蛋白的抗体。
[0021]本专利技术还提供了所述的标志物组合在构建预测肝癌预后的模型中的应用。
[0022]本专利技术还提供一种预测肝癌预后的模型的构建方法，包括如下步骤：
[0023]从单细胞表达谱矩中阵筛选肝癌细胞，通过聚类分析和/或热图分析数据确定标志物与肝癌的关联性，所述的标记物为权利要求1所述的标志物组合。
[0024]本专利技术提供了预测肝癌预后的标志物组合及其应用，该标志物组合包括CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR、APOC3、CYP1A2和AFP中的至少两种基因。结合单细胞测序和大数据分析，以上七种基因是影响肝癌预后的重要因素，其中，AFP基因与预后不良相关，其余6个基因呈负相关，结合7种基因的表达情况可以准确预测肝癌患者的预后。本专利技术基于以上七种标志物组合进一步构建了肝癌患者预后的预测模型，通过ROC曲线及患者的生存时间和生存状态验证了所述预测模型具有较高的准确性和特异性，表明预测模型对于预测肝癌预后及治疗具有重要意义。
附图说明
[0025]图1中肝癌相关基因的筛选技术路线图；
[0026]图2示过滤前后细胞质控，至少在100个细胞表达的基因，每一个细胞中至少检测到2000个基因，各样本feature的read count的情况，percent.mt为检测到的线粒体基因所占的比例。A)过滤前的细胞质控。B)过滤后的细胞质控；
[0027]图3示前10个高变异的基因分布情况；
[0028]图4中A示PCA降维之后，各样本的分布情况；B示通过筛选的marker基因构建细胞发育轨迹图，其中，图中的黑点即为筛选的marker基因；C示20个cluster细胞亚群分布；D示细胞发育轨迹图；
[0029]图5中A：1930个基因，371个肿瘤样本双向聚类热图；B：基于OS时间，km曲线；C：两个亚型GSVA分析；
[0030]图6A：两个亚型在22个免疫细胞中分布情况；B：两个亚型在基质打分、免疫打分和综合打分的分布情况；C：免疫治疗靶标PD
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L1和CTLA
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4(在两个亚型中分布情况；
[0031]图7示A：TCGA数据库肝癌样本在6种免疫亚型中比例；B：Cluster1亚型中4种免疫亚型中比例(C5和C6两个亚型没有)；C：cluster2亚型中5种免疫亚型中比例(C5亚型没有)；D：基于OS时间的km曲线；
[0032]图8示两个亚型临床特征的比较。A：性别在两个亚型中分布情况；B：T分期在两个亚型中分布情况；C：N分期在两个亚型中分布情况；D：M分期在两个亚型中分布情况；E：stage分期在两个亚型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.预测肝癌预后的标志物组合，包括CYP3A4、NR1I2、CYP2C9、TTR、APOC3、CYP1A2和AFP中的至少两种基因。2.权利要求1所述的标志物组合在制备预测肝癌患者预后的产品中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述预后包括对肝癌进行分类，确定治疗方案并预测治疗方案的有效性，预测患者生存率，和/或评估患者的免疫细胞的浸润率。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，AFP基因与预后不良相关，其余6个基因与预后良好呈正相关。5.根据其权利要求2所述的应用，其特征在于，所述治疗方案包括免疫治疗；所述免疫治疗的药物包括PD
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L1抑制剂和CTLA
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4抑制剂。6.预测肝癌患者预后的产品，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文标，戴勇，沈观乐，余瑞林，魏艾，林俊其，高妩媚，鲁倩，
申请(专利权)人：深圳市龙华区人民医院，
类型：发明
国别省市：