[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于自噬相關(guān)基因預(yù)測(cè)喉鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211263704.9
• 申請(qǐng)日: 2022-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115631797B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳柏旭;白春晟;黃國(guó)玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 洛兮基因科技（杭州）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G16B40/00
• 分類(lèi)號(hào): G16B40/00;G16H50/30;G16H10/20;G06F18/214;G06F17/18
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本發(fā)明公開(kāi)了一種基于自噬相關(guān)基因預(yù)測(cè)喉鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的預(yù)測(cè)方法，該模型含有主要和喉鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后相關(guān)的10個(gè)特征基因：DAPK2、ERO1A、HIF1A、GAPDH、CAPN10、RAB7A、HSPA8、MAP1LC3C、CAPN1、CCR2。本發(fā)明所構(gòu)建的預(yù)后預(yù)測(cè)模型可以對(duì)喉鱗狀細(xì)胞癌患者的預(yù)后進(jìn)行評(píng)估，并且能夠區(qū)分并甄選出預(yù)后較差的喉鱗狀細(xì)胞癌患者，從而輔助臨床醫(yī)生為不同風(fēng)險(xiǎn)的患者提供更為精準(zhǔn)的治療方案。同時(shí)，本發(fā)明提供多個(gè)自噬相關(guān)基因作為潛在的預(yù)后生物標(biāo)記物，提高了對(duì)于預(yù)測(cè)喉鱗狀細(xì)胞癌的預(yù)后靈敏度和準(zhǔn)確性，從而降低喉鱗癌患者的死亡率和局部復(fù)發(fā)率。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種基于自噬相關(guān)基因預(yù)測(cè)喉鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的預(yù)測(cè)方法。

【背景技術(shù)】

喉癌是頭頸部第二大常見(jiàn)的惡性腫瘤，超過(guò)90％以上的喉癌病理類(lèi)型屬于喉鱗狀細(xì)胞癌。在全球范圍內(nèi)，喉癌每年影響約65萬(wàn)的人群，并且?jiàn)Z走了約35萬(wàn)人的生命。近年來(lái)，隨著煙草使用量的減少，喉鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)病率也有所下降，但患者近5年的生存率并無(wú)明顯變化，且約60％的患者確診時(shí)已處于癌癥III期或IV期。喉鱗狀細(xì)胞癌會(huì)極大地影響患者的社會(huì)心理健康，并會(huì)對(duì)患者的發(fā)音、呼吸和吞咽功能產(chǎn)生直接影響，其傳統(tǒng)的治療方法主要包括根治性手術(shù)切除和放化療，雖然在一定程度上提高了患者的生存率，但通常也會(huì)嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。因此，探索喉鱗狀細(xì)胞癌的潛在生物標(biāo)志物對(duì)于臨床改善患者預(yù)后而言具有至關(guān)重要的作用。

自噬是在溶酶體將細(xì)胞內(nèi)受損、變性或衰老的蛋白質(zhì)以及細(xì)胞器進(jìn)行消化降解的過(guò)程。在正常生理情況下，細(xì)胞自噬有利于細(xì)胞保持自穩(wěn)狀態(tài)；在發(fā)生應(yīng)激時(shí)，細(xì)胞自噬防止有毒或致癌的損傷蛋白質(zhì)和細(xì)胞器的累積，抑制細(xì)胞癌變。但是當(dāng)腫瘤形成后，癌細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)可經(jīng)細(xì)胞自噬提供，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。細(xì)胞的自噬過(guò)程主要受自噬相關(guān)基因調(diào)控。近年來(lái)的研究表明自噬相關(guān)基因在部分腫瘤患者的預(yù)后判定中起著重要作用。如有研究發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)基因ATG5的表達(dá)與胃壁浸潤(rùn)深度、TNM分期、胃癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及所研究胃癌隊(duì)列的總體存活率和無(wú)病生存期顯著相關(guān)，這表明ATG5的表達(dá)可能是胃癌治療的獨(dú)立預(yù)后標(biāo)志物。也有研究發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)基因ULK1在外陰鱗癌中表達(dá)下降，且與患者FIGO分期、腫瘤浸潤(rùn)深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀況相關(guān)，這可作為判斷外陰鱗癌預(yù)后新的生物學(xué)標(biāo)志物。此外，在卵巢漿液性癌中，自噬相關(guān)基因Beclin1和LC3在卵巢漿液性癌組織中的表達(dá)下降，導(dǎo)致自噬功能減弱，這可能與卵巢漿液性癌的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后不良相關(guān)。

由此可見(jiàn)，自噬相關(guān)基因的表達(dá)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展和患者的預(yù)后密切相關(guān)，但目前有關(guān)自噬基因在喉鱗狀細(xì)胞癌中的作用尚不明確。近年來(lái)，基于自噬相關(guān)基因?qū)眵[狀細(xì)胞癌患者進(jìn)行預(yù)后分層的研究也比較少。因此，對(duì)自噬相關(guān)基因在喉鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)和預(yù)后進(jìn)行分析是必要的，這不僅可以為喉鱗狀細(xì)胞癌構(gòu)建預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型提供理論依據(jù)，還可以輔助患者改善預(yù)后。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種含有十個(gè)自噬相關(guān)特征基因作為生物標(biāo)志物預(yù)測(cè)喉鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的模型，其中涉及到的十個(gè)與自噬相關(guān)的特征基因?yàn)镈APK2、ERO1A、HIF1A、GAPDH、CAPN10、RAB7A、HSPA8、MAP1LC3C、CAPN1和CCR2，這些基因可作為喉鱗狀細(xì)胞癌的生物標(biāo)記物，應(yīng)用于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研發(fā)、基因芯片開(kāi)發(fā)以及試劑盒研發(fā)。本發(fā)明還構(gòu)建了一種基于自噬相關(guān)基因的喉鱗狀細(xì)胞癌的預(yù)后模型，該預(yù)后模型公式為：其中n表示篩選到的特征基因數(shù)量，expi表示特征基因的表達(dá)量，βi為預(yù)后基因?qū)?yīng)的多因素Cox回歸分析系數(shù)。

本發(fā)明還提供了一種基于自噬相關(guān)基因預(yù)測(cè)喉鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的預(yù)測(cè)方法，其具體包括如下步驟：

(1)從TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中下載喉鱗狀細(xì)胞癌的mRNA表達(dá)量數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的臨床數(shù)據(jù)，同時(shí)從人類(lèi)自噬數(shù)據(jù)庫(kù)下載自噬相關(guān)的基因，并在喉鱗狀細(xì)胞癌的mRNA表達(dá)量數(shù)據(jù)中提取自噬相關(guān)基因的表達(dá)量；

(2)對(duì)正常組和腫瘤組中的自噬相關(guān)基因進(jìn)行差異分析，其中差異分析的篩選標(biāo)準(zhǔn)為：|logFC|＝1，padj＝0.05，最終獲得了33個(gè)差異表達(dá)的自噬相關(guān)基因；