基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法及系统技术方案

本公开提供一种基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法及系统，涉及预后模型评价技术领域，包括从UCSC中的TCGA

【技术实现步骤摘要】
基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法及系统


[0001]本公开涉及预后模型评价
，具体涉及一种基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]子宫内膜癌(uterine corpus endometrial carcinoma,UCEC)是妇科最常见的恶性肿瘤之一，近年来其发病呈年轻化趋势，发病率和死亡率逐年上升。早期诊断人群可通过手术取得较好的预后，5年生存率可达94.9％。然而，处于晚期的患者即使经放射治疗(放疗)或者化学治疗(化疗)，术后复发风险仍然很高。经阴道超声结合子宫内膜组织活检是诊断UCEC的主要方法，探索新的与预后有关的生物标志物并与之联合，将有助于提高UCEC的早期诊断率及制定合理的个体化治疗方案。
[0004]近年来，细胞焦亡在肿瘤发生发展过程中的作用备受关注。焦亡是由炎症介导的一种程序性细胞死亡方式，其特征是细胞肿胀、胞膜破裂、染色质断裂和促炎因子级联反应。大量研究表明，恶性肿瘤中异常表达的焦亡基因可以作为诊断、预后和靶向治疗的分子标志物。Gao等发现，Gasdermin D(GSDMD)是细胞焦亡的关键执行蛋白，与正常组织相比，GSDMD在肺癌中高表达，并且其表达水平与患者预后呈负相关。Liu等研究发现，焦亡相关的炎性小体NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD
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like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)在子宫内膜癌中的表达显著高于正常组织，其通过调节caspase
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1的表达，增加HEC
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1A细胞的增殖、侵袭和迁移能力。Wang等报道，焦亡在肿瘤微环境中可触发强烈的免疫反应，参与抗肿瘤癌免疫的调控。此外，细胞焦亡与化疗药物的应用密切相关，如5
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氟尿嘧啶(5
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FU)活化肿瘤细胞内的caspase3，激活GSDME
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NT的生成，从而诱导胃癌细胞焦亡。
[0005]但是目前并没有一种有效的方法将细胞焦亡用于子宫内膜癌预后模型构建以及预后的风险评价中。

技术实现思路

[0006]本公开为了解决上述问题，提出了基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法及系统，基于癌症基因组图谱数据库(TCGA)筛选UCEC细胞焦亡相关差异表达基因，通过最小绝对收缩和选择算子(Lasso)回归获得细胞焦亡相关预后基因并构建风险评分模型。
[0007]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0008]基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法，包括：
[0009]从UCSC中的TCGA
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UCEC队列中下载子宫内膜癌转录组测序数据和生存信息；利用
分子特征数据库查找细胞焦亡表型基因集，获取对应的细胞焦亡基因；
[0010]使用R包glmne进行最小绝对收缩选择算子回归筛选细胞焦亡相关预后基因，并构建预后风险评分模型；
[0011]将患者的相关病理数据输入风险评分模型，获取输出的风险评分，并获取所述风险评分与患者预后和免疫浸润的关系，结合病例参数构建细胞焦亡相关基因预后模型，利用所述细胞焦亡相关基因预后模型输出患者的预后预测校准曲线，可视化预测评价结果。
[0012]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0013]基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价系统，包括：
[0014]数据获取模块，用于从UCSC中的TCGA
‑
UCEC队列中下载子宫内膜癌转录组测序数据和生存信息；利用分子特征数据库查找细胞焦亡表型基因集，获取对应的细胞焦亡基因；
[0015]风险评分模型构建模块，用于使用R包glmne进行最小绝对收缩选择算子回归筛选细胞焦亡相关预后基因，并构建预后风险评分模型；
[0016]评估预测模块，用于将患者的相关病理数据输入风险评分模型，获取输出的风险评分，并获取所述风险评分与患者预后和免疫浸润的关系，结合病例参数构建细胞焦亡相关基因预后模型，利用所述细胞焦亡相关基因预后模型输出患者的预后预测校准曲线，可视化预测评价结果。
[0017]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0018]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法。
[0019]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0020]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法。
[0021]与现有技术相比，本公开的有益效果为：
[0022]本公开通过细胞焦亡相关基因构建UCEC预后风险评估模型，该模型具有良好的预测能力和稳定性，具体表明低风险组患者的总生存期显著高于高风险组，而高风险组表现出更差的临床分期、病理分级和更高的复发风险，为了方便临床应用，将此预后模型进一步可视化为Nomogram，可帮助患者生存预后评估及优化治疗策略。
附图说明
[0023]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0024]图1为本公开实施例TCGA
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UCSC队列中22种焦亡相关基因转录组特征表示；其中，图1中的A图为TCGA
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UCEC队列中22种焦亡相关基因在癌组织和癌旁组织中的差异表达；图1中的B图为22种焦亡相关基因的突变分析；
[0025]图2为本公开实施例LASSO回归构建UCEC预后风险的预测模型；其中，图2中的A图为LASSO系数分布特征模型中最佳调整参数λ(lambda)的筛选过程可视化图；图2中的B图表示LASSO模型中最佳调整参数λ(lambda)的筛选过程可视化图；图2中的C图表示风险评分和总体生存期的分布特征；图2中的D表示不同生存状态下的风险评分分布特征；图2中的E图
表示时间依赖性ROC曲线评估风险评分模型的预后价值图；
[0026]图3为本公开实施例高低风险组间预后特征和免疫细胞浸润结果；其中，图3中的A图表示高风险组与低风险组间总体生存期比较；图3中的B图表示高低风险组之间的免疫细胞浸润分析；
[0027]图4为本公开实施例构建UCEC患者预后Nomogram模型；其中，图4中的A图表示预测UCEC患者预后的Nomogram的可视化图；图4中的B图表示时间依赖性ROC曲线验证Nomogram的预测价值图；图4中的C表示Nomogram模型1年的校准曲线；图4中的D表示omogram模型3年的校准曲线；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法，其特征在于，包括：从UCSC中的TCGA
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UCEC队列中下载子宫内膜癌转录组测序数据和生存信息；利用分子特征数据库查找细胞焦亡表型基因集，获取对应的细胞焦亡基因；使用R包glmne进行最小绝对收缩选择算子回归筛选细胞焦亡相关预后基因，并构建UCEC预后风险评分模型；将患者的相关病理数据输入风险评分模型，获取输出的风险评分，并获取所述风险评分与患者预后和免疫浸润的关系，结合病例参数构建细胞焦亡相关基因预后模型，利用所述细胞焦亡相关基因预后模型输出患者的预后预测校准曲线，可视化预测评价结果。2.如权利要求1所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法，其特征在于，从UCSC中的TCGA
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UCEC队列中下载子宫内膜癌转录组测序数据和生存信息并进行预处理，所述预处理的方式为获取不同阶段的病例样本数据，根据病灶部分以及病情的严重程度，排除没有相关数据的样本，筛选出所需类型的UCEC样本。3.如权利要求1所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法，其特征在于，所述预后风险评分模型为使用R包glmne进行最小绝对收缩选择算子回归筛选细胞焦亡相关预后基因，得出的交叉验证误差最小的模型。4.如权利要求1所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法，其特征在于，所述构建细胞焦亡相关基因预后模型具体为：使用R包timeROC构建患者工作曲线评估风险评分模型的预测能力，将风险评分和临床病理参数纳入来构建细胞焦亡相关基因预后模型。5.如权利要求4所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱的子宫内膜癌预后评价方法，其特征在于，所述临床病理参数包括患者年龄以及病理分期。6.如权利要求4所述的基于细胞焦亡相关基因表达谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京康，常晴，曲爱林，
申请(专利权)人：山东大学齐鲁医院，
类型：发明
国别省市：