[发明专利]一种筛选前列腺癌潜在生物标志物的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种筛选前列腺癌潜在生物标志物的方法和应用。本发明对前列腺癌进行了深入和全面的生物信息学分析，建立了筛选前列腺癌潜在生物标志物的方法，能够快速、准确、高效地确定前列腺癌潜在的靶标。本发明基于几个大型公共数据库评估了作为治疗靶点和预后生物标志物的潜力，寻找在前列腺癌肿瘤微环境中与免疫相关的因子，通过进一步网络预测靶标，寻找其上游miRNA，进一步明确其在前列腺癌中的调节机制。为前列腺癌后续的药物研发、临床治疗等提供切实的理论基础和科学依据。

技术领域

本发明属于医学生物领域，具体涉及一种筛选前列腺癌潜在生物标志物的方法及其应用。

背景技术

在世界范围内，男性最常见的癌症类型是前列腺癌(PCa)，美国2019年新诊断例数达174，650例，在癌症相关死亡排序中位居第二。手术、根治性放疗等治疗手段对早期局限性前列腺癌具有很好的疗效，但是对不能行手术治疗或发生转移的病人，临床上多采用内分泌治疗，其治疗中位缓解时间为18-24个月，后逐渐发展为去势抵抗前列腺癌(castration resistant prostate cancer，CRPC)。

随着肿瘤微环境研究的深入，其包含不同类型的细胞，包括增殖性肿瘤细胞、内皮细胞、免疫细胞、成纤维细胞和间充质干细胞(MSC)等，它们在肿瘤的促进和进展中起着至关重要的作用。这些细胞可以被认为是癌症治疗的靶标，以改善传统疗法或寻找新的策略，从而可以预防治疗耐药性。现免疫治疗研究的发展迅速，前列腺癌的免疫治疗也在进行大型临床实验中。然而前列腺癌的发生发展研究机制仍不明确，由于前列腺癌的高发，及其易发展为去势抵抗性前列腺癌的特性，寻找新的治疗靶标仍是重要目标。

由于肿瘤微环境的高度复杂性，如何快速、准确地寻找到与前列腺癌相关的潜在生物标志物则成为了一个棘手的难题，因而有必要建立一种前列腺癌生物标志物的筛选方法，以快速、高效地获取与前列腺癌发生、发展、转移、侵袭等行为有关的潜在靶标，进而为后续的药物研发、临床治疗等提供切实的理论基础和科学依据。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中所存在的上述问题，从而针对前列腺癌发生、发展、转移、侵袭等过程进行了深入研究，提供了一种筛选前列腺癌潜在生物标志物的方法，能够快速、准确、高效地确定前列腺癌潜在的靶标，从而为前列腺癌后续的药物研发、临床治疗等提供切实的理论基础和科学依据。

为了解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案得以实现的。

本发明第一方面提供了一种筛选前列腺癌潜在生物标志物的方法，包括如下步骤：

(1)对差异基因进行筛选：使用TCGA数据库中前列腺癌数据以评估前列腺癌和正常组织中潜在生物标志物的表达水平；

(2)分析潜在生物标志物与前列腺癌的临床关系：使用GEPIA网站(http://gepia.cancer-pku.cn/example.html)评估在前列腺癌中有表达差异的潜在生物标志物与前列腺癌临床结果之间的相关性，当p＜0.05且HR＞1时具有统计学意义；

(3)对潜在生物标志物间的相互关系进行分析：通过R软件包pheatmap进行展示潜在生物标志物的多基因相关性可视化图，并使用Spearman的相关分析来描述没有正态分布的定量变量之间的相关性，p＜0.05被认为具有统计学意义；

(4)利用生物信息学分析潜在生物标志物与前列腺癌发生、发展过程的相关机制；

(5)预测在前列腺癌中有临床意义并于前列腺癌免疫浸润相关的靶向潜在生物标志物上游miRNA；

(6)对靶向潜在生物标志物的上游miRNA进行验证，并验证其在前列腺癌中的作用机制；

(7)采用统计学软件进行数据分析。