多发性骨髓瘤预后不良生物标志物及筛选方法、预后分层模型和应用技术

本发明专利技术提供了多发性骨髓瘤预后不良生物标志物及筛选方法、预后分层模型和应用，涉及肿瘤预后技术领域。本发明专利技术应用单细胞转录组测序技术结合无监督聚类、Cox回归分析以及转录组测序等技术，对MM患者肿瘤细胞基因表达差异进行分析，鉴定得到7个基因与患者预后不良相关的生物标志物，并建立加权平均计算公式，通过外部数据建立模型，内部数据进行验证；证实7个基因异常升高的MM高危患者为超高危组，生存时间更短，预后不佳。本发明专利技术可推动联合危险预后分层模型的临床应用，辅助临床诊断与治疗决策。策。策。

【技术实现步骤摘要】
多发性骨髓瘤预后不良生物标志物及筛选方法、预后分层模型和应用


[0001]本专利技术属于肿瘤预后分层、预后评估
，具体涉及多发性骨髓瘤预后不良生物标志物及筛选方法、预后分层模型优化建立和应用。

技术介绍

[0002]血液肿瘤是威胁人类健康的常见恶性肿瘤之一。国内流行病学资料显示，淋巴瘤、白血病和多发性骨髓瘤是我国发病率排名前三位的血液系统肿瘤。虽然近年来，由于新药的广泛应用以及靶向治疗、免疫治疗的出现，使多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma，MM)治疗取得显著进展，MM患者的中位生存期已延长至6～8年，但MM仍是一种无法治愈的恶性疾病，几乎所有患者最终发展为难治(RRMM)甚至不治。
[0003]MM目前已经形成了整体治疗模式，并且能使多数患者获益，尤其是低、中危患者；但对其中高危、高侵袭亚组鉴别是目前临床工作的重点和难点。现有的治疗模式包括化疗诱导治疗(VRD方案)，联合双次自体造血干细胞移植，对15％～25％的极高危患者疗效仍然欠佳，这部分患者肿瘤生长迅速、疾病快速进展、中位生存期不足3年。由于缺乏有效的生物标志物，如何早期识别确诊这部分高危、高侵袭患者，尤其是超高危患者，对其尽早给与规范化分层治疗仍是目前临床工作的一项挑战。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供多发性骨髓瘤预后不良生物标志物及筛选方法、预后分层模型和应用，推动联合危险预后分层模型的临床应用，辅助临床诊断与治疗决策。
[0005]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：
[0006]本专利技术提供了多发性骨髓瘤预后不良生物标志物的筛选方法，包括以下步骤：(1)对来源于初诊多发性骨髓瘤患者和健康人群的单个核细胞分别进行单细胞转录组测序，然后进行无监督聚类，得若干细胞亚群，以特征细胞亚群比例作为cutoff值，将多发性骨髓瘤患者分成标危组、高危组和超高危组；所述特征细胞亚群中多发性骨髓瘤患者比例明显高于健康对照；
[0007](2)筛选所述高危组和超高危组中的共有多发性骨髓瘤差异表达基因，对所述共有多发性骨髓瘤差异表达基因进行二次无监督聚类分析，得若干组多发性骨髓瘤细胞亚克隆，筛选具有多发性骨髓瘤肿瘤起始细胞特性的亚克隆为特征亚克隆，将特征亚克隆与其他亚克隆进行基因表达差异分析，得差异表达基因；
[0008](3)对步骤(1)所述超高危组的上调表达基因前10位，与步骤(2)所述特征差异表达基因的上调表达基因前10位，进行韦恩分析，得多发性骨髓瘤预后不良生物标志物。
[0009]优选的，步骤(1)中，当特征细胞亚群比例＜10％时，为标危组；
[0010]当10％≤特征细胞亚群比例≤35％时，为高危组；
[0011]当特征细胞亚群比例＞35％时，为超高危组。
[0012]优选的，步骤(2)所述筛选具有多发性骨髓瘤肿瘤起始细胞的方法，包括转录活性分析、细胞增殖活性分析和耐药性分析。
[0013]本专利技术还提供了利用上述筛选方法得到的多发性骨髓瘤预后不良生物标志物，所述预后不良生物标志物包括：LILRB4、ITGB7、CRIP1、TUBA1B、CCND2、HIST1H4C和CD74。
[0014]本专利技术还提供了一种基于上述预后不良生物标志物的多发性骨髓瘤危险预后分层模型，所述分层模型包括利用所述预后不良生物标志物的表达量对多发性骨髓瘤患者进行风险评分，风险评分＝(LILRB4表达量
×
0.678)+(ITGB7表达量
×
0.809)+(CRIP1表达量
×
0.674)+(TUBA1B表达量
×
0.800)+(CCND2表达量
×
0.120)
‑
(HIST1H4C表达量
×
1.246)+(CD74表达量
×
0.421)；
[0015]根据风险评分的最佳截点，将病人划分为高风险组和低风险组。
[0016]优选的，所述预后不良生物标志物的表达量为绝对表达量。
[0017]本专利技术还提供了上述预后不良生物标志物在制备多发性骨髓瘤患者预后的工具中的应用。
[0018]优选的，所述工具包括检测所述预后不良生物标志物的mRNA基因表达量的试剂盒或检测所述预后不良生物标志物的相应蛋白质表达量的试剂盒。
[0019]本专利技术还提供了一种评价多发性骨髓瘤预后的试剂盒，包括检测上述预后不良生物标志物表达量的试剂。
[0020]优选的，所述试剂包括针对上述预后不良生物标志物设计的特异性引物对。
[0021]有益效果：本专利技术提供了多发性骨髓瘤(MM)预后不良生物标志物的筛选方法，首次应用单细胞转录组测序技术结合无监督聚类、Cox回归分析以及转录组测序(bulk RNAseq)等技术，对MM患者肿瘤细胞基因表达差异进行分析，鉴定得到7个基因与患者预后不良相关的生物标志物，并对这7个基因建立加权平均计算公式，通过外部数据建立模型，内部数据进行验证；证实7个基因异常升高的MM高危患者为超高危组，生存时间更短，预后不佳。本专利技术还建立基于7个基因转录组水平的精细预后分层模型；开发基于MM患者肿瘤细胞转录组测序的新模型，7基因(7
‑
gene)风险评分的高危MM预后分层，推动联合危险预后分层模型的临床应用，辅助临床诊断与治疗决策。
附图说明
[0022]图1为采用无监督聚类，得到17个细胞亚群；
[0023]图2显示cluster 0随着患者危险度的增加，比例也明显升高；
[0024]图3为7基因加权平均计算公式的建立和验证。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了多发性骨髓瘤预后不良生物标志物的筛选方法，包括以下步骤：(1)对来源于初诊多发性骨髓瘤患者和健康人群的单个核细胞分别进行单细胞转录组测序，然后进行无监督聚类，得若干细胞亚群，以特征细胞亚群比例作为cutoff值，将多发性骨髓瘤患者分成标危组、高危组和超高危组；所述特征细胞亚群中多发性骨髓瘤患者比例明显高于健康对照；
[0026](2)筛选所述高危组和超高危组中的共有多发性骨髓瘤差异表达基因，对所述共有多发性骨髓瘤差异表达基因进行二次无监督聚类分析，得若干组多发性骨髓瘤细胞亚克隆，筛选具有多发性骨髓瘤肿瘤起始细胞的特性亚克隆为特征亚克隆，将特征亚克隆与其他亚克隆进行基因表达差异分析，得差异表达基因；
[0027](3)对步骤(1)所述超高危组的上调表达基因前10位，与步骤(2)所述特征差异表达基因的上调表达基因前10位，进行韦恩分析，得多发性骨髓瘤预后不良生物标志物。
[0028]本专利技术对来源于初诊多发性骨髓瘤患者和健康人群的单个核细胞分别进行单细胞转录组测序，然后进行无监督聚类，得若干细胞亚群，以特征细胞亚群比例作为cutoff值，将多发性骨髓瘤患者分成标危组、高危组和超高危组；所述特征细胞亚群中多发性骨髓瘤患者比例明显高于健康对照。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多发性骨髓瘤预后不良生物标志物的筛选方法，包括以下步骤：(1)对来源于初诊多发性骨髓瘤患者和健康人群的单个核细胞分别进行单细胞转录组测序，然后进行无监督聚类，得若干细胞亚群，以特征细胞亚群比例作为cutoff值，将多发性骨髓瘤患者分成标危组、高危组和超高危组；所述特征细胞亚群中多发性骨髓瘤患者比例明显高于健康对照；(2)筛选所述高危组和超高危组中的共有多发性骨髓瘤差异表达基因，对所述共有多发性骨髓瘤差异表达基因进行二次无监督聚类分析，得若干组多发性骨髓瘤细胞亚克隆，筛选具有多发性骨髓瘤肿瘤起始细胞的特性亚克隆为特征亚克隆，将特征亚克隆与其他亚克隆进行基因表达差异分析，得差异表达基因；(3)对步骤(1)所述超高危组的上调表达基因前10位，与步骤(2)所述特征差异表达基因的上调表达基因前10位，进行韦恩分析，得多发性骨髓瘤预后不良生物标志物。2.根据权利要求1所述筛选方法，其特征在于，步骤(1)中，当特征细胞亚群比例＜10％时，为标危组；当10％≤特征细胞亚群比例≤35％时，为高危组；当特征细胞亚群比例＞35％时，为超高危组。3.根据权利要求1所述筛选方法，其特征在于，步骤(2)所述筛选具有多发性骨髓瘤肿瘤起始细胞的方法，包括转录活性分析、细胞增殖活性分析和耐药性分析。4.利用权利要求1～3任一所述筛选方法得到的多发性骨髓瘤预后不良生物标志物，其特征在于，所述预后不良生物标志物包括：LILRB4、ITGB7、CRIP1、TUBA1B、CCND2、HIS...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝牧，孙浩，邱录贵，
申请(专利权)人：中国医学科学院血液病医院中国医学科学院血液学研究所，
类型：发明
国别省市：