[發(fā)明專利]一種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)及分析方法

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• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113421613A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉天奇;朱晨;陳新;程文;吳安華
• 申請（專利權(quán)）人: 吳安華
• 主分類號: G16B40/00
• 分類號: G16B40/00;G16B15/30;G16B25/00;G16B50/30;G16H10/20;G16H50/20;G16H70/40;C12Q1/6869
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所有限公司 21208
• 代理人: 郭海英

一種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)及分析方法，屬于免疫治療反應(yīng)性分析技術(shù)領(lǐng)域。這種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)包括輸入模塊、分析模塊和輸出模塊。通過總結(jié)來自四個獨立數(shù)據(jù)庫的1,750名膠質(zhì)瘤患者的數(shù)據(jù)建立了這種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過計算和比較鐵死亡水平，能夠預(yù)測膠質(zhì)瘤惡性進(jìn)展、預(yù)后生存期長短、抗腫瘤免疫力的高低以及免疫治療的反應(yīng)性。同時，該系統(tǒng)還能夠預(yù)測通過抑制鐵死亡水平是否可改善免疫治療的功效，能夠輔助性的為臨床分析及應(yīng)用作出指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)及分析方法，其屬于免疫治療反應(yīng)性分析技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

使用免疫檢查點阻斷(ICB、PD-1/L1和CTLA-4)的新興免疫療法已被批準(zhǔn)用于治療多種實體癌癥，包括黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌和膀胱癌。然而，目前的臨床試驗表明，只有8%的膠質(zhì)瘤患者從ICB治療中受益。因此，迫切需要闡明免疫耐藥的機制，從而為克服腦膠質(zhì)瘤ICB治療的臨床困境提供合理的途徑。惡性膠質(zhì)瘤具有微環(huán)境成分復(fù)雜的特點，腫瘤細(xì)胞在膠質(zhì)瘤組織中所占比例中位數(shù)僅為74%。在膠質(zhì)瘤進(jìn)展過程中，膠質(zhì)瘤細(xì)胞選擇性地富集免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，如腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和髓系抑制細(xì)胞，以創(chuàng)造免疫抑制微環(huán)境，這已被認(rèn)為是ICB治療失敗的主要原因。腫瘤不僅通過分泌行為，在程序性細(xì)胞死亡(PCD)過程中也能釋放豐富的炎性介質(zhì)、趨化因子和細(xì)胞內(nèi)成分，改變鄰近的免疫微環(huán)境，從而影響免疫治療反應(yīng)性。

鐵死亡是一個新發(fā)現(xiàn)的PCD過程。它是一種氧化性的，鐵依賴性的細(xì)胞死亡形式，其特征在于細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物增加到致命水平從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。大量研究證實了鐵死亡在多種癌癥發(fā)生中的關(guān)鍵作用，例如肝癌、卵巢癌及膠質(zhì)瘤。但是，現(xiàn)在關(guān)于鐵死亡的研究主要聚焦在腫瘤細(xì)胞上，而忽略了其在腫瘤免疫微環(huán)境中的作用。因此，探索鐵死亡對膠質(zhì)瘤免疫微環(huán)境的影響將為我們提供關(guān)于膠質(zhì)瘤進(jìn)展的新見解，甚至可以提高免疫療法對膠質(zhì)瘤患者的療效。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)及分析方法。

為實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的系統(tǒng)，它包括輸入模塊、分析模塊和輸出模塊，所述輸入模塊用于輸入待測樣本的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)。

所述分析模塊以待測樣本的鐵死亡特征性基因集的基因表達(dá)數(shù)據(jù)為輸入，采用ssGSEA算法計算待測樣本的鐵死亡評分，并將待測樣本的鐵死亡評分與對照值進(jìn)行比較，以大于或小于對照值確定待測樣本的免疫治療反應(yīng)性和是否具有免疫抑制性微環(huán)境。

所述輸出模塊用于輸出待測樣本的免疫治療反應(yīng)性和是否具有免疫抑制性微環(huán)境的結(jié)果。

所述鐵死亡特征性基因集包含ACSL1、ACSL3、ACSL4、ACSL5、ACSL6、ALOX15、ATG5、ATG7、CP、CYBB、FTH1、FTL、FTMT、GCLC、GCLM、GPX4、GSS、HMOX1、LPCAT3、MAP1LC3A、MAP1LC3B、MAP1LC3C、NCOA4、PCBP1、PCBP2、PRNP、SAT1、SAT2、SLC11A2、SLC39A14、SLC39A8、SLC3A2、SLC40A1、SLC7A11、STEAP3、TF、TFRC、TP53、VDAC2和VDAC3。

一種基于鐵死亡水平評價膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者免疫治療反應(yīng)性的分析方法，包含以下步驟：

e）收集膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的組織樣本，對組織塊進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序.

f）輸入轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，通過ssGSEA算法基于鐵死亡特征性基因集計算膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的鐵死亡評分。