[发明专利]一种基于多重免疫组化技术的生物标志物分析方法及其应用

说明书

本发明提供一种基于多重免疫组化技术的生物标志物分析方法及其应用。其中该生物标志物分析方法利用图像识别系统肿瘤组织样本的组织形态学、细胞表型以及相应的空间坐标信息，并通过双阳性细胞评分、肿瘤‑免疫抑制相对距离比这两种生物标志物对肿瘤免疫微环境进行自动分析。本发明还提供用于实施该方法的装置和设备，以及相应的计算机可读介质。通过本发明可以更加准确高效地表征肿瘤免疫微环境的空间联系状态，使肿瘤免疫微环境相关指标能够更有效地对免疫治疗疗效进行评估，满足临床病理工作以及科学研究中通过多重免疫组化技术进行肿瘤免疫微环境分析的需求。

技术领域

本发明涉及生物检测分析领域，具体涉及一种基于多重免疫组化技术的生物标志物分析方法及其应用。

背景技术

免疫组织化学(Immunohistochemistry)又称免疫组化，它是用标记的特异性抗体(或抗原)对组织内抗原(或抗体)的分布进行组织和细胞原位检测技术。作为一种成熟、可靠，经济性强且广泛应用的技术手段，目前在临床病理诊断及科学研究中应用广泛，对于肿瘤组织来源的判断、肿瘤风险的评估、治疗方法的选择，以及各种实验中观测组织、细胞抗体(或抗原)表达的水平及分布范围具有不可替代的作用。免疫组织化学通常包括传统免疫组化以及多重免疫组化：

传统的免疫组化，一次只能标记一种抗体(或抗原)，对于同一个细胞或者同一块区域的不同抗体(或抗原)的标记及表达对比，以及研究它们的之间的相关性带来了相当的难度。而对比不同抗体(或抗原)标记在同一部位或者同一细胞当中的表达，在临床病理诊断以及众多科学实验场景中是非常必须和必要的，因此，如何能够对抗体(或抗原)多重标记及进行可靠的定量分析成为当前研究的热点；

多重免疫组化(multiple Immunohistochemistry，mIHC)是现在应用比较好的一种方式，它具有可以同时标记多种抗体(或抗原)的能力，其原理就是根据阳性表达部位和阳性表达区域不同所建立的一种直观的多色定位的染色方法。其标记的对象是多种细胞部位，包括膜、浆型、核型的各种不同组合。利用mIHC技术可以通过在同一张肿瘤病理组织切片上同时或先后采用不同颜色的荧光色素或酶促产物，来原位示踪组织或细胞内不同的抗原大分子物质。与大规模细胞检测和单细胞转录分析相比，mIHC技术不仅可以使肿瘤样本在更好的分辨率下显示肿瘤细胞与肿瘤微环境的关系，而且其技术原理相对成熟且操作便捷，在目前的临床医学研究中具有独到的优势。

肿瘤微环境(Tumor Microenvironment，TME)是一个复杂的综合系统，主要由肿瘤细胞、周围的免疫细胞、肿瘤相关成纤维细胞、附近的间质组织、微血管、各种细胞因子和趋化因子等构成。肿瘤细胞与其所处的微环境作为一个功能整体，两者相互影响、共同进化，所以肿瘤的发生、发展不仅与肿瘤细胞本身相关，同样与肿瘤微环境密切相关。肿瘤中免疫细胞的活化/抑制状态、免疫细胞密度、肿瘤细胞之间的空间位置等都将对免疫治疗的应答评估产生重要影响，研究肿瘤微环境对癌症治疗具有重要的意义。

但目前对于免疫肿瘤学研究多集中在特定免疫细胞亚群在其空间环境中的作用，例如，通过多路成像、质谱流式细胞术及单细胞RNA测序等方式进行研究，但它们并未充分利用空间坐标数据等信息，无法很好地解释肿瘤细胞与周围各要素之间的空间关系。因此，现有技术还有待发展。

发明内容

本发明结合空间信息对肿瘤-免疫微环境的特征进行量化，开发一种与肿瘤免疫微环境相关的生物标志物分析方法。

根据第一方面，本发明提供一种基于多重免疫组化技术的生物标志物分析方法，包括以下步骤：

S1：获取数据步骤，获取肿瘤组织样本中目标区域的组织形态学、细胞表型以及对应的坐标数据，记为标准数据S；

S2：提取关键信息列步骤，提取标准数据S中的组织形态学分类列、细胞表型列、以及X坐标列和Y坐标列；所述组织形态学分类列包括tumor和non-tumor；