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基于多种生物标志物的胶质母细胞瘤预后预测模型的构建制造技术

技术编号:44171650 阅读:6 留言:0更新日期:2025-02-06 18:18
本发明专利技术公开了一种基于多种生物标志物的胶质母细胞瘤预后预测模型的构建,属于生物学技术和计算机技术领域,利用10种用于胶质母细胞瘤预后评估的生物标志物与患者临床数据构建患者精准预后模型,用于未来的临床诊断和治疗策略的优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物学技术和计算机,特别涉及一种基于多种生物标志物的胶质母细胞瘤及临床信息的胶质母细胞瘤预后预测模型。


技术介绍

1、胶质母细胞瘤(gbm)是一种高级胶质瘤(iv级),大约49%的恶性脑肿瘤是胶质母细胞瘤,是最具侵袭性和致死性的胶质瘤。临床上,gbm预后不良,只有不到5%的患者在确诊后存活时间超过5年。gbm的发生机制尚不清楚,且由于缺乏有效的治疗方法,容易复发。gbm的临床表现通常与肿瘤的部位、大小和生长速度有关。常见症状包括头痛、癫痫、认知功能障碍、运动障碍和感觉异常等。由于这些症状在其他疾病中也常见,因此准确的诊断通常需要依赖影像学检查,如磁共振成像(mri)和计算机断层扫描(ct)。在影像学上,gbm常表现为具有明显边界的不规则肿块,且可出现肿瘤周围的水肿。组织活检是目前临床确诊的金标准,但是组织形态学的模糊性和肿瘤的异质性给gbm的诊断、预后预测和治疗带来了挑战。组织学诊断的经验在观察者之间产生了相当大的差异,限制了诊断的可重复性,这导致了暂时性的病理诊断和明显的临床混乱,导致预后准确性不足。基因变异是胶质母细胞瘤的明确诊断分子标记,比临床标准更可靠、更客观,基于基因谱和分子生物学特征的gbm分子分类是对传统的基于病理学的gbm分类的必要补充。

2、基于分子的诊断、患者分层和治疗越来越重要。2016年,世卫组织更新了指南,将形态学和遗传变异结合起来,设立胶质母细胞瘤诊疗的新标准。2016年who基于gbm的异柠檬酸脱氢酶(idh)基因突变状态分类的两个重要实体是idh野生型gbm和idh突变型gbm,无法对idh进行完全评估的患者归为gbm nos。多组学研究在肿瘤基因组图谱研究网络(tcga)、中国胶质瘤基因组图谱(cgga)等数据库中解释了gbm的概况,揭示了gbm复杂的遗传谱。这些异常分子包括1p和19q编码缺失(少突胶质细胞瘤特异性)、idh基因突变、pten(磷酸酶和紧张素同源物)基因突变、tp53突变、tert(端粒酶逆转录酶)基因启动子突变、atrx(α-地中海贫血/智力低下综合征x相关)基因启动子突变和egfr(上皮生长因子受体)基因扩增,这些都迫使临床病理学重新考虑gbm的治疗。基于异常分子的gbm分类逐渐缩短了从诊断到治疗的时间,显著提高了准确性和靶向性,但胶质母细胞瘤患者的预后依然不甚乐观。预后评估是治疗规划和患者护理中的关键组成部分,需要准确的生物标志物来指导临床决策。

3、生物标志物(biomarker)是指可以判断系统、器官、组织、细胞及亚细胞结构或功能变化的生化指标,广泛应用于疾病的诊断、分期判断以及评估新药或新疗法在特定人群中的安全性和有效性。对于个体内和个体间异质性较大的胶质母细胞瘤(gbm)患者,采用新的生物标志物进行分子分型已成为诊断的共识。相较于传统的病理诊断,生物标志物具有明显的优势,而利用筛选出具有显著预后价值的生物标志物进行临床的精准预后预测具有极大的应用价值。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题为:提供一种基于多种生物标志物的胶质母细胞瘤预后预测模型的构建

2、本专利技术的技术方案为:

3、检测试剂在制备用于胶质母细胞瘤预后预测的试剂盒中的应用,所述检测试剂由检测12个基因表达量的试剂组成,所述12个基因为rps3a基因、clasp2基因、ndufa11基因、klhl23基因、cox7a2l基因、btf3基因、il4r基因、arpc1b基因、rcc1l基因和cul1基因。

4、生物标志物组合在胶质母细胞瘤预后风险预测模型构建中的应用,所述生物标志物组合为10个基因的表达量,所述10个基因为由rps3a基因、clasp2基因、ndufa11基因、klhl23基因、cox7a2l基因、btf3基因、il4r基因、arpc1b基因、rcc1l基因和cul1基因。

5、进一步地,所述应用为:以胶质母细胞瘤数据库中样本的年龄(age)、性别(gender)、是否放疗(radiation therapy)、是否接受替莫唑胺治疗(chemo tmz)、是否接收阿法替尼治疗(chemo alk)、是否靶向治疗(targeted molecular therapy)及上述所述的10个基因的表达量为协变量,以生存时间和生存状态为因变量,使用cox回归模型构建出胶质母细胞瘤预后风险预测模型。

6、进一步地,所述胶质母细胞瘤预后风险预测模型的公式为:

7、risk score=0.0279×age-0.1793×gender-5.8572×chemo alk+6.6536×chemo tmz-0.2183×radiation therapy-0.9607×targeted moleculartherapy+0.7293×rps3a-0.1213×clasp2-0.2685×ndufa11+0.9958×klhl23-1.5604×cox7a2l+0.9382×btf3+1.0253×il4r-0.2268×arpc1b+0.6410×rcc1l-0.8122×cul1

8、其中,gender赋值为男0,女1;chemo alk赋值为是1,否0;chemo tmz赋值为是1,否0;radiation therapy赋值为是1,否0;targeted molecular therapy赋值为是1,否0;rps3a、clasp2、ndufa11、klhl23、cox7a2l、btf3、il4r、arpc1b、rcc1和cul1以相应基因的log2(fpkm+1)计算。

9、本专利技术中,所述rps3a基因位于人类染色体4的长臂(q臂)的第31.3区段(数据来源:ncbi gene数据库:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/6189);所述clasp2基因位于人类染色体3的短臂(p臂)的第22.3区段(数据来源:ncbi gene数据库:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/23122);所述ndufa11基因位于人类染色体19的短臂(p臂)的第13.3区段(数据来源:ncbi gene数据库:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/126328);所述klhl23基因位于人类染色体2的长臂(q臂)的第31.1区段(数据来源:ncbigene数据库:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/151230);所述cox7a2l基因位于人类染色体2的短臂(p臂)的第21区段(数据来源:ncbi gene数据库:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/9167);所述btf3基因位于人类染色体5的长臂(q臂)的第13.2区段(数据来源:ncbi gene数据库:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/689);所述il4r基因位于人类染色体16的短臂(p臂)的第12.1区段(数据来源:ncb本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.检测试剂在制备用于胶质母细胞瘤预后预测的试剂盒中的应用,所述检测试剂由检测12个基因表达量的试剂组成,所述12个基因为RPS3A基因、CLASP2基因、NDUFA11基因、KLHL23基因、COX7A2L基因、BTF3基因、IL4R基因、ARPC1B基因、RCC1L基因和CUL1基因。

2.生物标志物组合在胶质母细胞瘤预后风险预测模型构建中的应用,其特征在,所述生物标志物组合为10个基因的表达量,所述10个基因为由RPS3A基因、CLASP2基因、NDUFA11基因、KLHL23基因、COX7A2L基因、BTF3基因、IL4R基因、ARPC1B基因、RCC1L基因和CUL1基因。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述应用为:以胶质母细胞瘤数据库中样本的年龄(Age)、性别(Gender)、是否放疗(radiation therapy)、是否接受替莫唑胺治疗(chemo tmz)、是否接收阿法替尼治疗(chemo alk)、是否靶向治疗(targeted moleculartherapy)及权利要求2中所述的10个基因的表达量为协变量,以生存时间和生存状态为因变量,使用Cox回归模型构建出胶质母细胞瘤预后风险预测模型。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述胶质母细胞瘤预后风险预测模型的公式为:

...

【技术特征摘要】

1.检测试剂在制备用于胶质母细胞瘤预后预测的试剂盒中的应用,所述检测试剂由检测12个基因表达量的试剂组成,所述12个基因为rps3a基因、clasp2基因、ndufa11基因、klhl23基因、cox7a2l基因、btf3基因、il4r基因、arpc1b基因、rcc1l基因和cul1基因。

2.生物标志物组合在胶质母细胞瘤预后风险预测模型构建中的应用,其特征在,所述生物标志物组合为10个基因的表达量,所述10个基因为由rps3a基因、clasp2基因、ndufa11基因、klhl23基因、cox7a2l基因、btf3基因、il4r基因、arpc1b基因、rcc1l基...

【专利技术属性】
技术研发人员:范帅董磊夏琴刘旦张佩陈玉欣
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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