【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结直肠癌预后的，特别是涉及一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因及其筛选方法、预后预测模型及其构建方法。
技术介绍
1、结直肠癌(colorectal cancer，crc)是癌症相关死亡的第二大原因，发病率为10.2％，死亡率为9.2％。根据国内外指南，crc标准治疗方法是手术、化疗和放疗联合为主的综合治疗模式，手术切除是治疗结直肠癌最有效的方法，然而，大约80％的crc患者在前3年内出现复发，对crc患者的生存造成了严重的威胁。近几年来，以免疫检查点抑制剂为基础的免疫治疗在crc治疗上取得了很好的效果，但仍有50％的患者对于免疫治疗无反应，因此，在临床上，需要有效筛选出免疫治疗有可能的获益的crc候选患者，开发有预后价值的生物标志物，识别不同特征的crc患者，并预测其免疫治疗的效果。
2、目前临床广泛使用的免疫治疗生物标志物为程序性细胞死亡蛋白配体(programmed death ligand-1，pd-l1)和肿瘤突变负荷(tumor mutation burden，tmb)，还有许多潜在的生物标志物正在探索中，包括基因错配修复缺陷(deficient mismatchrepair，dmmr)和微卫星不稳定性(microsatellite instability，msi)、驱动基因突变、外周血常规生物标志物、循环肿瘤细胞(circulating tumor cell，ctc)、循环肿瘤dna(circulating tumor dna，ctdna)等，但任一单个生物标志物免疫治疗疗效预测效果均
3、近年来，生物信息统计分析飞速发展，研究人员可以通过公共数据库数据快速分析crc免疫治疗预后因子，具有高效、经济、实用等特点。目前有研究者构建了crc免疫治疗预测模型，通过不同的统计分析对差异表达的免疫相关基因进行筛选；根据筛选后的免疫相关基因以及比例风险cox回归模型，得到多个预后相关的免疫基因，从而预测crc患者免疫治疗疗效，给临床提供一个新的思路。但是，这种方法仍存在局限，现有的算法只包含免疫相关基因，而没有考虑肿瘤微环境(tumor microenvironment，tme)因素，包括免疫细胞对免疫治疗的疗效影响，预测模型效果欠佳。因此，临床上需要更优化的预测模型指导crc免疫治疗。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因及其筛选方法、预后预测模型及其构建方法。本申请利用加权共表达网络将免疫细胞与免疫基因结合，纳入肿瘤微环境因素对于crc免疫治疗的影响，最终筛选出3个特征基因(hamp、adam8和cd1b)，即为crc预后基因，更加贴合临床，便于临床医生高效经济使用。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、本专利技术的第一目的，提供一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因的筛选方法，包括以下步骤：
4、1)样本聚类和筛选
5、对样本进行聚类分析并剔除离群样本；
6、2)软阈值的设定
7、确定合适的软阈值，保证基因间相互作用最大限度地符合无尺度分布；
8、3)构建共表达矩阵：
9、计算基因间的邻接性和相似性，推出基因间的相异性系数，得到基因间的系统聚类树，并根据混合动态剪切树的标准将基因归类成模块基因；
10、4)模块基因与临床特征相关性分析：
11、分析各模块基因与显著差异免疫细胞的相关性，筛选出与显著差异免疫细胞最相关的模块基因；
12、5)关键基因鉴定
13、取交集基因，记为关键基因；
14、6)单因素cox回归分析
15、利用关键基因，进行单因素cox比例风险回归分析，筛选出具有显著性的基因；
16、7)多因素cox回归分析
17、对上述步骤6)结果中的基因进行逐步多因素cox分析，得到crc预后基因。
18、本专利技术的第二目的，提供一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因，其特征在于，所述预后标记基因包括：hamp、adam8、cd1b。
19、本专利技术的第三目的，提供一种基于免疫微环境的结直肠癌预后预测模型的构建方法，基于上述免疫微环境的结直肠癌预后标记基因的筛选方法，所述构建方法包括：
20、通过差异表达分析筛选出训练集中疾病组和正常组间的差异表达基因；计算免疫评分和基质评分，并将crc组根据最佳临界值分为高、低免疫评分组和高、低基质评分组；对高、低免疫评分组和高、低基质评分组进行差异表达分析，分别获得差异表达基因；鉴定的交集差异基因；对训练集crc样本与正常样本进行免疫浸润分析，获得显著差异的免疫细胞；
21、获得crc预后基因。
22、本专利技术的第四目的，提供一种基于免疫微环境的结直肠癌预后预测模型，采用上述所述的构建方法构建而成。
23、本专利技术的有益效果是：
24、1.本申请通过构建加权共表达网络鉴定了crc中与免疫细胞最相关的模块，并构建了crc预后模型以识别不同特征的患者的预后；
25、2.本申请利用加权共表达网络将免疫细胞与免疫基因结合，纳入肿瘤微环境因素对于crc免疫治疗的影响，最终筛选出3个特征基因(hamp、adam8和cd1b)，即为crc预后基因，更加贴合临床，便于临床医生高效经济使用，能够全面评估crc患者，为crc患者的预后和免疫治疗提供理论依据。
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1.一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤2)中，所述软阈值标准为：R^2在0.8-0.95之间且邻接函数的均值接近于0。
3.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤3)中，筛选标准为：达到相关系数|cor|>0.3的显著差异免疫细胞数最多的模块基因。
4.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤4)中，所述具有显著性的基因为特征基因CD1B、HAMP、ADAM8、SLC43A3、BST2。
5.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤5)中，所述CRC预后基因为HAMP、ADAM8、CD1B。
6.一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因，其特征在于，所述预后标记基因包括：HAMP、ADAM8、CD1B。
7.根据权利要求6所述的预后标记基因，其特征在于，所述预后标记基因为权利要求1-5任一项所述筛选方法得到的CRC预后基因。
8.一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因
9.一种基于免疫微环境的结直肠癌预后预测模型的构建方法，基于权利要求1的基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因的筛选方法，其特征在于，所述构建方法包括：
10.一种基于免疫微环境的结直肠癌预后预测模型，其特征在于，采用如权利要求9所述的构建方法构建而成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于免疫微环境的结直肠癌预后标记基因的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤2)中，所述软阈值标准为：r^2在0.8-0.95之间且邻接函数的均值接近于0。
3.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤3)中，筛选标准为：达到相关系数|cor|>0.3的显著差异免疫细胞数最多的模块基因。
4.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤4)中，所述具有显著性的基因为特征基因cd1b、hamp、adam8、slc43a3、bst2。
5.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，在步骤5)中，所述crc预后基因为hamp、adam8、cd1b。
6.一种基于免...
【专利技术属性】
技术研发人员：林彧夫，申锋，王志明，程莉莎，吴炜勋，赵子昭，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院厦门医院，
类型：发明
国别省市：
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