一种鳞癌的预后标志物、预后风险评估模型的建立方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种鳞癌的预后标志物、预后风险评估模型的建立方法及其应用，与现有技术中鳞癌单一基因表达检测相比，本发明专利技术具有更高的特异性和更高的诊断效能，可显著提高检测敏感度及特异度，本发明专利技术能够准确、便捷、高效地为鳞癌患者提供有效治疗措施并改善预后，本发明专利技术具有良好的临床应用价值，具有敏感性高、特异性好、准确率高的优点，可为临床医师对鳞癌患者的治疗决策提供有效的指导意见，减少无效治疗的发生，从而降低患者的治疗成本和不适体验，能够改善鳞癌患者的远期预后，以期缓解社会疾病负担。会疾病负担。会疾病负担。

【技术实现步骤摘要】
一种鳞癌的预后标志物、预后风险评估模型的建立方法及其应用


[0001]本专利技术涉及生物医学领域，特别涉及一种鳞癌的预后标志物、预后风险评估模型的建立方法及其应用。

技术介绍

[0002]鳞癌是严重威胁人类健康的常见恶性肿瘤的组织学类型，常见鳞癌包括肺鳞癌、头颈部鳞癌、食管鳞癌和宫颈癌。这些鳞癌严重危害人类健康和生命，全球每年死亡人数超过100万。TP63和SOX2是促进鳞癌发生的主要转录因子，在鳞癌细胞中高水平扩增。目前虽然有许多成熟的治疗方法应用于鳞癌，如化疗、放疗免疫治疗等，但患者的长期生存率仍不理想，平均5年生存率为16％。
[0003]目前，常用于鳞癌诊断的筛查方法是计算机体层扫描摄片(CT)、磁共振成像(MRI)和活体组织切取检查。其中，CT、MRI仅能够检测到质量的实际存在，不能验证质量的良恶性，活体组织切取检查技术由于其耗时长、对健康组织造成损伤、引起患者疼痛、存在感染的风险、费用昂贵等特点，让患者依从性差，不易接受。
[0004]专利CN110716044A公开了一种用于食管鳞癌早期筛查和诊断的血清蛋白标志物，血清蛋白标志物为P53、GNA11、GNAS、PTEN、ACVR1B、FBXW7、EGFR、PDGFRA、SRSF2、MEN1、DAXX或CASP8基因编码的蛋白中的任意一种或两种以上的联合。但是，传统血清肿瘤标志物因其较低的敏感性及特异性，在早期诊断食管癌方面能力有限。
[0005]专利CN113151475A公开了SPINK5基因在制备食管鳞癌诊断和治疗药物中的应用。SPINK5基因及其表达产物可作为诊断食管鳞癌特异性标志基因，使食管鳞癌诊断更加准确、快速。但是，此标志物较单一，仅有一个基因作为标志物，技术特异性和敏感性不高，且检测方法不稳定、价格较高。
[0006]现有技术中，作为生物标志物的单个基因对于预测鳞癌的预后不够灵敏和准确，诊断效能低；传统血清肿瘤标志物因其较低的敏感性及特异性，在早期诊断鳞癌方面的能力也有限，并且现有技术中的标志物大多只能预测一种类型鳞癌的预后。因此，寻找作为生物标志物的多个基因对于预测多种类型的鳞癌的预后判定，以便选择最佳治疗方案，显著提高患者生存率，成为生物医学领域亟待解决的重要课题。

技术实现思路

[0007]为克服上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种鳞癌的预后标志物、预后风险评估模型及其应用。
[0008]在本专利技术的第一方面，提供了一种鳞癌的预后标志物，所述预后标志物包括组合基因，所述的组合基因包括如下基因：ZFP42基因，MME基因，FIGN基因，MYBPH基因和KCNH1基因，优选地，所述的组合基因由如下基因组成：ZFP42基因，MME基因，FIGN基因，MYBPH基因和KCNH1基因。
[0009]进一步地，所述的KCNH1基因的表达与存活率呈负相关，而ZFP42基因，MME基因，FIGN基因和MYBPH基因的表达与存活率呈正相关。
[0010]在本专利技术的第二方面，提供了一种基因组合作为预后标志物在制备用于评估鳞癌预后风险的产品中的应用。
[0011]进一步地，所述评估鳞癌预后风险的产品包括检测组合基因的mRNA表达水平或蛋白表达水平的产品。
[0012]进一步地，所述检测组合基因的mRNA表达水平或蛋白表达水平的产品包括能够结合组合基因的核酸或能够结合组合基因所表达的蛋白的物质。
[0013]进一步地，所述检测组合基因的mRNA表达水平为检测ZFP42基因，MME基因，FIGN基因，MYBPH基因和KCNH1基因表达的mRNA。
[0014]进一步地，所述检测组合基因的蛋白表达水平为检测ZFP42基因，MME基因，FIGN基因，MYBPH基因和KCNH1基因表达的蛋白。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，所述检测组合基因的产品为检测组合基因的mRNA表达水平。
[0016]进一步地，所述的评估鳞癌预后风险包括以下步骤：
[0017](1)数据收集和处理
[0018]从UCSC Xena数据库、TCGA数据库和GEO数据库获取鳞癌患者的基因数据和临床数据，并对数据进行预处理；
[0019](2)筛选差异表达基因
[0020]对步骤(1)中的基因进行识别，通过符合选择标准的R筛选出差异表达的基因；
[0021](3)生存分析
[0022]对步骤(2)中得到的差异表达基因取交集后通过R软件“survival”包进行单因素Cox分析，识别出生存相关基因；
[0023](4)预后风险评估模型的开发
[0024]对步骤(3)所述的生存相关基因，采用多元Cox回归方法，建立了预后风险评估模型，所述模型用于评估鳞癌预后风险指数，风险指数的计算公式为：风险评分＝0.05
×
ZFP42+0.085
×
MME+0.08
×
MYBPH+0.023
×
FIGN
–
0.01
×
KCNH1；
[0025](5)在测试集上验证模型是否构建成功
[0026]根据步骤(4)所得的预后风险评估模型计算GEO数据集的风险评分，并将其分为高危组和低危组，对两组进行生存分析；
[0027](6)验证模型是否适用于所有类型的鳞癌。
[0028]进一步地，所述风险评分高于
‑
1.89时为高风险；所述风险评分低于
‑
1.89时为低风险。
[0029]进一步地，所述检测组合基因mRNA表达水平的产品可以包括能够结合组合基因的核酸。
[0030]进一步地，所述检测组合基因mRNA表达水平的产品可基于使用核酸分子的已知方法来发挥其功能：例如，可以采用聚合酶链式反应(PCR)、Southern印迹杂交、Northern印迹杂交、点杂交、荧光原位杂交(FISH)、DNA微阵列、高通量测序平台、芯片检测等，特别是PCR方法，例如实时荧光定量PCR法、恒温扩增技术(滚环核酸扩增、环介导等温扩增、链替代扩
增等)。使用该产品可以定性地、定量地、或半定量地实施分析。
[0031]进一步地，所述检测组合基因mRNA表达水平的产品中所含的核酸可以通过化学合成来获得，或通过从生物材料制备含有所需核酸的基因，然后使用设计用于扩增所需核酸的引物对其进行扩增来获得，或mRNA通过逆转录形成cDNA，通过引物扩增cDNA获得对应的mRNA水平。
[0032]在本专利技术的一个实施方式中，mRNA通过逆转录形成cDNA，通过引物扩增cDNA获得对应的mRNA水平。
[0033]进一步地，所述核酸可以包括特异性扩增组合基因的引物。
[0034]进一步地，所述的引物为能够与核酸杂交并容许互补核酸聚合(一般通过提供游离的3
’‑
OH基团)的单链多核苷酸。
[0035]进一步地，所述核酸还可包括特异性识别组合基因的探针。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鳞癌的预后标志物，其特征在于，所述的预后标志物包括组合基因，所述的组合基因包括如下基因：ZFP42基因，MME基因，FIGN基因，MYBPH基因和KCNH1基因。2.基因组合作为预后标志物在制备用于评估鳞癌预后风险的产品中的应用，其特征在于，所述评估鳞癌预后风险的产品包括检测组合基因的mRNA表达水平或蛋白表达水平的产品，所述的基因组合包括如下基因：ZFP42基因，MME基因，FIGN基因，MYBPH基因和KCNH1基因；所述的评估鳞癌预后风险包括以下步骤：(1)数据收集和处理从UCSC Xena数据库、TCGA数据库和GEO数据库获取鳞癌患者的基因数据和临床数据，并对数据进行预处理；(2)筛选差异表达基因对步骤(1)中的基因进行识别，通过符合选择标准的R筛选出差异表达的基因；(3)生存分析对步骤(2)中得到的差异表达基因取交集后通过R软件“survival”包进行单因素Cox分析，识别出生存相关基因；(4)预后风险评估模型的开发对步骤(3)所述的生存相关基因，采用多元Cox回归方法，建立了预后风险评估模型，所述模型用于评估鳞癌预后风险指数，风险指数的计算公式为：风险评分＝0.05
×
ZFP42+0.085
×
MME+0.08
×
MYBPH+0.023
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FIGN
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0.01
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KCNH1；(5)在测试集上验证模型是否构建成功根据步骤(4)所得的预后风险评估模型计算GEO数据集的风险评分，并将其分为高危组和低危组，对两组进行生存分析；(6)验证模型是否适用于所有类型的鳞癌。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述风险评分高于
‑
1.89时为高风险；所述风险评分低于
‑
1.89时为低风险。4.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述检测组合基因的mRNA表达水平或蛋白表达水平的产品包括能够结合组合基因的核酸或能够结合组合基因所表达的蛋白的物质。5.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述产品选自：试剂、试剂盒、试纸、基因芯片、高通量测序平台、抗体芯片、仪器平台；优选地，所述仪器平台包含测量模块，用于测量待测样本中组合基因所表达的蛋白的含量。6.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述鳞癌包括肺磷癌、头颈部鳞癌、食管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巧维，许周暘，王李杰，李瑶，黄迪，胡毅，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第五医学中心，
类型：发明
国别省市：