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基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物及其筛选方法技术

技术编号:44536738 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-11 14:05
本发明专利技术属于生物医学技术领域,公开一种基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物及其筛选方法,本发明专利技术筛选出与肝细胞癌密切相关的一组固有免疫基因(16个基因)并予以量化作为预后标志物,有效预测肝细胞癌患者五年生存率,尤其对一年、两年、三年生存率预测效果显著,其效果强于临床现有标志物甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医学,特别涉及与肝细胞癌密切相关的一组固有免疫基因并予以量化作为预后标志物,以及预后标志物的筛选方法。


技术介绍

1、肝细胞癌(hcc)死亡率位居全球第三、我国第二,五年生存率约为18%[1,2]。目前,免疫疗法已成为肝细胞癌治疗的突破口,但受益人群不足30% [3]。其原因是过于关注适应性免疫应答的单一因素,随研究深入发现肿瘤免疫是众多固有免疫因素参与的动态平衡[4]。有效的固有免疫既能直接诱导固有免疫细胞毒效应、又间接诱导适应性免疫细胞毒效应,以杀伤肿瘤细胞[5],进而增加免疫治疗敏感性、有效改善预后 [6] 。afp是肝细胞癌的常见生物标志物,但其敏感性和特异性相对较低。

2、经检索,中国专利技术专利(cn115019965a)公开了基于细胞死亡相关基因的肝细胞癌患者生存预测模型构建方法,该方法基于三种新型程序性细胞死亡相关基因的预后模型可以准确预测肝细胞癌患者的生存,为肝细胞癌的分组分层管理及精准治疗提供了新的方向和策略;风险指数risk index可作为独立预后因子预测肝细胞癌患者的生存,并通过另外一个公共数据库icgc数据库作为验证集进行外部验证了该模型的普遍适用性,为肝细胞癌的诊疗提供新的方向。该专利选择筛选细胞死亡相关基因,利用单因素cox回归和多因素cox回归分析构建预测模型。

3、但是目前从固有免疫基因中筛选出关键基因,以预测肝细胞癌生存的研究未见报道。本专利技术拟应用一组固有免疫基因预测生存期,并有望指导肝细胞癌临床治疗,通过重塑微环境增加各种治疗方案包括免疫治疗的受益人群。

4、进一步研究过程中,我们发现直接使用geo(基因表达数据)的数据集作为外部验证时结果很不理想,原因是不同数据集的患者可能来自不同地区或医院、患者的疾病亚型或治疗方法不同、测序平台和方法不同等,这些因素导致其数据与训练集的数据基准不同,使外部验证的效果不准确。

5、参考文献

6、[1]bray f, laversanne m, sung h, ferlay j, siegel rl,soerjomataram i, jemal a. global cancer statistics 2022: globocan estimatesof incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. cacancer j clin. 2024 may-jun;74(3):229-263.

7、[2]hao x, sun g, zhang y, kong x, rong d, song j, tang w, wang x.targeting immune cells in the tumor microenvironment of 肝细胞癌: newopportunities and challenges. front cell dev biol. 2021 nov 12;9:775462. doi:10.3389/fcell.2021.775462. pmid: 34869376; pmcid: pmc8633569.

8、[3]mishra dk, rocha hj, miller r, kim mp. immune cells inhibit thetumor metastasis in the 4d cellular lung model by reducing the number of livecirculating tumor cells. sci rep. 2018 nov 8;8(1):16569. doi: 10.1038/s41598-018-34983-7. pmid: 30410108; pmcid: pmc6224572.

9、[4]chen ds, mellman i. elements of cancer immunity and the cancer-immune set point. nature. 2017 jan 18;541(7637):321-330. doi: 10.1038/nature21349. pmid: 28102259.

10、[5]maiorino l, daßler-plenker j, sun l, egeblad m. innate immunityand cancer pathophysiology. annu rev pathol. 2022 jan 24;17:425-457. doi:10.1146/annurev-pathmechdis-032221-115501. epub 2021 nov 17. pmid: 34788549;pmcid: pmc9012188.

11、[6]lopes ja, borges-canha m, pimentel-nunes p. innate immunity andhepatocarcinoma: can toll-like receptors open the door to oncogenesis? worldj hepatol. 2016 jan 28;8(3):162-82. doi: 10.4254/wjh.v8.i3.162. pmid:26839640; pmcid: pmc4724579.


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物,包括一组固有免疫相关基因,分别为aoc1、socs2、s100a9、tnfrsf11b、il18rap、blnk、rap1gap2 、psmd4、il12a、c1orf35、mmp1、irak1、ccl20、kpna2、lpcat1、tnfrsf4。

2、优选的,根据所述一组固有免疫相关基因的表达量和风险系数计算风险得分(risk score),具体如下:

3、风险得分=0.27257418×aoc1基因表达水平-0.36883064×socs2基因表达水平+0.19643025×s100a9基因表达水平+ 0.02618757×tnfrsf11b基因表达水平-1.33919446×il18rap基因表达水平-0.23234786×blnk基因表达水平 + 0.15603121×rap1gap2基因表达水平 + 0.18901848×psmd4基因表达水平+0.38220082×il12a基因表达水平+0.07473103×c1orf35基因表达水平+ 0.23048984×mmp1基因表达水平+ 0.39702235×irak1基因表达水平+ 0.00363004×ccl20基因表达水平+ 0.00564114×kpna2基因表达水平+ 0.49308590×lpcat1基因表达水平+ 0.22578477×tnfrsf4基因表达水平。

4、本专利技术的另一目的在于提供一种基于固有免疫基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物,其特征在于,包括一组固有免疫相关基因,分别为AOC1、SOCS2、S100A9、TNFRSF11B、IL18RAP、BLNK、RAP1GAP2 、PSMD4、IL12A、C1orf35、MMP1、IRAK1、CCL20、KPNA2、LPCAT1、TNFRSF4。

2.如权利要求1所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物,其特征在于,根据所述一组固有免疫相关基因的表达量和风险系数计算风险得分(Risk Score),具体如下:

3.一种基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,用于筛选上述权利要求1或2所述的预后标志物,其特征在于,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,其特征在于,对TCGA数据库相关基因表达量及风险系数进行计算,得到每个患者的风险得分,利用风险得分对患者的生存进行分析:将GEO数据库的肝细胞癌患者数据集GSE14520作为外部验证来验证模型的生存预测效果绘制Kaplan-Meier曲线。

5.如权利要求3所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,其特征在于,对于风险得分和患者的临床数据,使用时间依赖性的ROC曲线评估在不同时间点风险得分的预测性能,绘制风险得分图将预测性能可视化。

6.如权利要求3所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,其特征在于,对所述一组固有免疫相关基因进行GO分析,得到主要影响肝细胞癌患者生存的是NF-κB转录因子的活性以及自然杀伤细胞介导的免疫效应。

7.如权利要求3所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,其特征在于,所述步骤S2中,首先,通过ComBat方法对TCGA和GEO数据集进行了批次效应校正,然后,数据通过`normalize Between Arrays`进行标准化。

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【技术特征摘要】

1.一种基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物,其特征在于,包括一组固有免疫相关基因,分别为aoc1、socs2、s100a9、tnfrsf11b、il18rap、blnk、rap1gap2 、psmd4、il12a、c1orf35、mmp1、irak1、ccl20、kpna2、lpcat1、tnfrsf4。

2.如权利要求1所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物,其特征在于,根据所述一组固有免疫相关基因的表达量和风险系数计算风险得分(risk score),具体如下:

3.一种基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,用于筛选上述权利要求1或2所述的预后标志物,其特征在于,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的基于固有免疫基因的肝细胞癌预后标志物的筛选方法,其特征在于,对tcga数据库相关基因表达量及风险系数进行计算,得到每个患者的风险得分,利用风险得分对患者的生存进行分...

【专利技术属性】
技术研发人员:李青李祥翠秦天马开瑞刘杨瑞左胤龙祝九溪陈金玉林宇睿朱霖
申请(专利权)人:兰州大学
类型:发明
国别省市:

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