[发明专利]一种鼻咽癌分子分型的预测系统

说明书

本发明涉及一种肿瘤分子分型预测技术领域，尤指一种鼻咽癌分子分型的预测系统，包括步骤：S1、收集X例鼻咽癌转录组表达矩阵及临床数据；S2、提取鼻咽癌不同分子亚型基因表达特征，检测差异表达基因；S3、选取构建分子分型预测模型的特征；S4、选取X*2/3例患者为训练集，剩下的X*1/3例患者为验证集；S5、根据选取的患者编码，将转录组表达矩阵拆分，列名为基因名的训练矩阵及验证矩阵；S6、构建备选预测模型；S7、以75%样本作为训练集进行交叉验证；S8、绘制受试者工作特征曲线验证其准确性，最终确定预测模型；本发明建立可应用于临床的鼻咽癌分子分型预测系统，指导临床精准个体化治疗，对鼻咽癌患者进行分子分型，可预测患者疗效，指导临床用药。

技术领域

本发明涉及一种肿瘤分子分型预测技术领域，尤指一种鼻咽癌分子分型的预测系统。

背景技术

鼻咽癌是一种鼻咽上皮来源的恶性肿瘤，高发于东南亚，特别是我国华南地区；在高发区，鼻咽癌分化程度低，对放射线敏感，治疗方法首选放射治疗。目前早期鼻咽癌治疗主要为单纯放疗，而中晚期鼻咽癌治疗模式混杂，包括同时期放化疗、诱导化疗联合同时期放化疗、辅助化疗联合放疗、靶向治疗联合同时期放化疗等。根据国际权威肿瘤治疗指南NCCN指南，鼻咽癌诊疗依据主要为粗放式的临床分期，但除此以外缺乏临床可用的分子分型系统。

鼻咽癌存在异质性，即使同一分期内，不同患者对同一治疗手段的敏感性不同，所以常规根治性治疗后，仍然有30～40％的患者会经历复发或转移，而不同基因表达及免疫微环境组成是导致鼻咽癌异质性的主要原因。除临床分期外，我们亟需能反映肿瘤基因特征及免疫微环境特征的分子分型辅助指导临床精准治疗。2017年，张力教授团队通过对鼻咽癌原发灶进行传统转录组测序，基于多个基因表达特征，提出了鼻咽癌三个分子亚型，其中I型鼻咽癌免疫微环境中缺乏效应免疫细胞，肿瘤增殖特征明显高于II型及III型患者，无进展生存率最差，为高危患者。然而，该分子分型提出后并未应用于临床，一是因为缺乏能准确预测患者分型的预测模型，二是因为该分子分型与患者预后关系仍未在其他队列得到验证。因此，我们需要拟基于不同鼻咽癌分子亚型的基因表达特征，建立临床可用的能准确预测患者分子分型的预测模型，预测患者预后，进而指导临床精准治疗。

目前，患者的风险分层主要是根据临床TNM分期或单一的标志物，例如按照血浆中EB病毒DNA拷贝数的数目多少将患者分为高危及低危患者，但是目前该技术仍存在缺点：基于临床分期或单一分子标志物的分层诊疗系统较为粗糙，同一分级内存在大量遗传异质性个体，未能准确预测患者预后，指导临床精准治疗；同时目前仍缺乏可应用于临床的分子分型模型。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在公开一种肿瘤分子分型预测技术领域，尤指一种鼻咽癌分子分型的预测系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种鼻咽癌分子分型的预测系统，其特征在于，所述的预测系统工作时包括以下步骤：

S1、收集X例鼻咽癌转录组表达矩阵及临床数据；

S2、提取鼻咽癌I型、II型、III型三种不同分子亚型基因表达特征，I、II、III型病例数目分别为a、b、c个，且步骤S1的X＝a+b+c；其中I型为高增殖能力及低免疫细胞浸润型，而III型为低增殖能力及高免疫细胞浸润型，II型则介于两者之间；分别检测I型和II型，I型和III型以及II型和III型的差异表达基因；

S3、将各分子分型的基因表达特征选取为构建分子分型预测模型的特征，其中I、II、III型基因表达特征数目分别为d、e、f个，且d+e+f＝Y；

S4、载入“mlbench”R包，以患者编码为唯一识别，随机选取X*2/3例患者为训练集，剩下的X*1/3例患者为验证集；