一种预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的分子标志物模型及其应用制造技术

本发明专利技术通过DSP空间转录组技术，检测了1800多个基因在中晚期直肠癌新辅助放化疗治疗前石蜡(FFPE)组织活检标本中的表达，根据术后病理退缩分级(TRG)的不同疗效分组，分析了应答组与非应答组间差异基因以及免疫细胞富集情况，筛选出CD55、CD74、HLA

【技术实现步骤摘要】
一种预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的分子标志物模型及其应用


[0001]本专利技术涉及一种预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的分子标志物模型及其应用，特别是涉及一种基于空间转录组学技术预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的方法，和分子标志物组合制备而成的试剂及其应用。

技术介绍

[0002]结直肠癌是我国常见的恶性肿瘤之一，2020年我国癌症数据显示结直肠癌发病率跃居所有癌症第2位，死亡率位居第5位。直肠癌约占结直肠癌的30％，局部进展期直肠癌患者的临床预后较差。因此，直肠癌的防治形势仍然十分严峻。NCCN指南推荐局部进展期直肠癌的治疗方式是新辅助放化疗(Neoadjuvant chemoradiotherapy，nCRT)后再行全直肠系膜切除术，以提高可切除性、保留肛门括约肌和局部控制。然而，直肠癌患者对nCRT的反应各不相同，虽然约40％患者有部分反应、8％
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20％的患者出现病理完全应答，但仍有20％患者对nCRT表现出耐药性或病情进展，这一部分患者的无病生存率和10年远处转移率明显增加。另外，有应答反应的部分患者会出现长期不良反应，包括肛门功能、排尿功能及性功能损伤，严重影响患者生活质量。因此，在新辅助治疗之前确定预测疗效的分子标志物，对提高直肠癌新辅助治疗效果、改善患者生存质量至关重要。
[0003]研究表明TNM分期、肿瘤退缩分级(Tumor regression grade，TRG)及肿瘤标志物等临床指标可有效预测nCRT的疗效及敏感性。然而，上述临床指标已经不能满足对直肠癌精准治疗的追求。近年来，越来越多的研究显示nCRT的敏感性不仅与肿瘤细胞生物学特性有关，还与肿瘤微环境密切相关，且组织的空间信息以及各类细胞的组成对于研究肿瘤预后及治疗反应有着重要意义，例如以中性粒细胞/淋巴细胞比、Immunoscore及PD
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L1等指标在预测直肠癌疗效及敏感性方面具有巨大的潜在临床价值。但是，目前对肿瘤微环境相关预测指标的研究尚不成熟，主要局限性在于：(1)nCRT治疗前样本通常是活检小标本，且肿瘤活检组织包含一定量正常组织，传统Bulk分析方法在样本提取、检测和分析上困难重重，无法获得其空间表型特征；(2)肿瘤组织存在异质性，仅对一个区域进行采样无法代表整个肿瘤组织生物学特征；(3)已报道的相关研究常为单中心、样本量小，且nCRT方案不尽相同等。目前用于预测局部进展期直肠癌nCRT疗效的分子标志物有限，且尚无分子标志物获得临床共识。研究显示组织的空间信息以及各类细胞的组成对于揭示肿瘤演进及治疗反应有着重要意义。
[0004]空间多组学技术(Digital Spatial Profiling，DSP，空间转录组学或蛋白组学技术)是新近发展的一项研究肿瘤微环境基因、蛋白异质性表达的前沿技术。该技术具有精密度高、灵活性好和多组学探索等优点，可实现在一张FFPE常规病理切片上分析多达数千种mRNA和上百种蛋白的原位表达，极大的满足了肿瘤微环境基因、蛋白表达异质性研究的需要，继2020年被nature method评为年度技术之后，2022年nature杂志公布了7项值得关注的核心技术，空间多组学技术再次被nature提名。DSP技术不仅解决了通量和空间信息这两
方面的问题，也优化了对难度较高但也很常见的样本类型表现，打破了困难样本和前言技术之前的技术壁垒。DSP平台完美结合组织病理学、免疫学与分子技术，能够兼容支持多种具有挑战性样本，获得样本中蛋白及全转录组水平的空间原位表达谱，可成为生物GPS定位系统，在转化医学和临床应用中起着越来越重要的作用。目前此项技术已经运用到肿瘤免疫微环境研究中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于空间转录组学技术预测直肠癌新辅助治疗疗效的分子标志物组合，采用含有1800个基因的空间转录组学技术对20例直肠癌nCRT治疗(新辅助放化疗)前活检标本进行检测，经过生信分析及文献查询，筛选出CD55、CD74、HLA
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DR、CD8、CD20作为直肠癌nCRT疗效的预测分子。
[0006]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0007]本专利技术提供一种用于预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的分子标志物模型，所述分子标志物模型由5个基因组成，所述5个基因如下：CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8。
[0008]本专利技术提供一种用于预测肠癌新辅助治疗疗效的试剂盒，包括检测权利要求1所述的分子标志物模型中5个基因表达水平的试剂。
[0009]进一步而言，所述试剂包括检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8基因表达水平的引物和/或检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8蛋白含量的试剂。
[0010]进一步而言，所述试剂盒包括核酸提取试剂、PCR试剂、基因组/转录组测序试剂、基因特异性引物或探针、基因表达产物的特异性抗体中的一种或多种。
[0011]本专利技术提供一种预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的方法，包括以下步骤：检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8的表达水平差异。
[0012]本专利技术提供检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8表达水平的试剂用于制备预测中晚期直肠癌癌新辅助治疗疗效的产品组合物中的应用。
[0013]进一步而言，所述试剂包括检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8基因表达水平的引物和/或检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8蛋白含量的试剂。
[0014]借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：
[0015]1.该组分子标记物采用最新的空间转录组学技术，充分利用组织标本，从空间多维度比较、筛选出有效且具显著差异特征的区分直肠癌新辅助治疗的分子标志物组，属于首创。
[0016]2.该组分子标志物是分别从应答组与非应答组；完全应答组与非应答组中肿瘤组织与肿瘤间质；正常粘膜上皮与间质多维角度分析比较筛选出，比传综的分析技术，筛选出的分子标志物更加全面、精准。
[0017]3.该组分子标志物更精准的预测中晚期直肠癌患者对新辅助治疗的疗效，协助指导临床制定治疗方案。
[0018]4.该组分子标志物应用于临床，实用、方便、有效。
附图说明
[0019]图1A为一例标本HE图示肿瘤组织占比>50％，其周有正常肠粘膜组织。
[0020]图1B为相对应的一例标本免疫荧光图示圈选的多个ROI区域。
[0021]图1C荧光图中001区域为正常粘膜上皮的一个AOI；002区域为正常粘膜间质的一个AOI。
[0022]图1D荧光图中003区域为肿瘤组织的一个AOI；004区域为肿瘤间质的一个AOI。
[0023]图2A示出所有AOI/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的分子标志物模型，其特征在于：所述分子标志物模型由5个基因组成，所述5个基因如下：CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8。2.一种用于预测中晚期直肠癌新辅助治疗疗效的试剂盒，其特征在于：包括检测权利要求1所述的分子标志物模型中5个基因表达水平的试剂。3.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于：所述试剂包括检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8基因表达水平的引物和/或检测CD55、CD74、HLA
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DR、CD20、CD8蛋白含量的试剂。4.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于：所述试剂盒包括核酸提取试剂、PCR试剂、基因组...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁莉，张石芬，邱伟豪，黎相照，王斐斐，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：