[发明专利]基于PCD相关基因组合构建的模型在制备预测结肠腺癌预后产品中的应用

说明书

本发明公开了基于PCD相关基因组合构建的模型在制备预测结肠腺癌预后产品中的应用。采用结直肠癌中差异表达的14个PCD关键基因包括(SPTBN2、DNAJC2、DRD4、SH3GL3、FOXS1、GSTM1、ISYNA1、NOL3、GPR27、PPARGC1A、RAB36、SEZ6L2、SERPINE1和TNNT1)作为检测靶标构建的预后模型PCDSig，该模型具有良好的1年、2年、3年临床预后预测能力，模型可较好的区分高风险人群和低风险人群，且高风险和低风险患者在免疫浸润,免疫治疗的应答与药物靶点基因表达及化疗药物敏感性方面存在差异，可通过模型筛选目标获益人群，有效的指导临床进行精准及个性化治疗，避免过度治疗以及延误患者病情。基于上述模型开发了预测患者1年、3年、5年生存概率的列线图，使模型可视化，为临床医生判断COAD患者的预后提供了条件。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，特别是涉及基于PCD相关基因组合构建的模型在制备预测结肠腺癌预后产品中的应用。

背景技术

结肠腺癌(COAD)，是全球最常见的恶性肿瘤之一，涉及多种免疫机制，具有高度异质性。尽管最近在诊断和治疗策略方面取得了进展，但结肠腺癌患者耐药性的提高限制了其治疗效果，导致结肠腺癌患者的5年生存率仍然很低。

细胞凋亡、自噬、细胞焦亡、铁死亡和坏死性凋亡的程序性细胞死亡(PCD)通路的异常与包括COAD在内的各种癌症的发病机制有关，理解其潜在的分子机制可以帮助制定个性化的治疗方案。众所周知，免疫系统可以被激活以有利于肿瘤进展，并且免疫治疗效果受肿瘤微环境(TME)的影响。TME免疫细胞中PCD机制的调节可以刺激肿瘤进展和免疫逃逸；尽管多组学方法和COAD新预后生物标志物的鉴定最近取得了进展然而，但考虑到PCD途径相互关联，且新的PCD类型(如铁死亡和细胞焦亡)在肿瘤微环境中的作用及其对癌症免疫疗法的影响仍然不清楚，而结合免疫细胞浸润以及免疫通路的研宄更是少之又少。目前还没有PCD相关的差异表达基因(PCDDEG)预后模型用于系统评估COAD的预后。因此程序性凋亡基因对COAD预后的影响，值得我们进一步进行研宄。

发明内容

针对上述情况，本发明之目的在于提供基于PCD相关基因构建的模型(PCDSig)在制备预测结肠腺癌预后产品中的应用。使用生物信息学分析并筛选出差异程序性死亡相关基因，依据经过LASSO-COX回归分析并逐步优化构建了生存相关的线性分析评估模型PCDSig，并利用GEO数据库中数据集作为验证数据集，验证该预后模型。采用时间依赖的ROC曲线评估模型1、3、5年的生存期的预测能力，将患者进行高、低风险分类，分析高、低组的生存曲线；预测了模型与免疫治疗的影响，探宄每组患者对免疫治疗的应答与靶向药物基因表达及药物敏感性的相关性，评估每组患者免疫细胞及功能等在风险值水平上存在的差异。

其解决的技术方案是：

基于PCD相关基因组合构建的模型在制备预测结肠腺癌预后产品中的应用。

进一步的，所述PCD相关基因包括SPTBN2、DNAJC2、DRD4、SH3GL3、FOXS1、GSTM1、ISYNA1、NOL3、GPR27、PPARGC1A、RAB36、SEZ6L2、SERPINE1和TNNT1。

进一步的，所述应用是通过检测所述PCD关键基因的表达水平，从而预测结肠腺癌预后和指导临床应用。

进一步的，所述检测采用的试剂包括特异性扩增PCD相关基因的上下游引物或者特异性识别PCD关键基因的探针；所述上下游引物如SEQUENCE LISTING所示；所述产品包括试剂盒和芯片。

一种预测结肠腺癌预后的产品，包括检测离体结肠腺癌组织样本中PCD相关基因：SPTBN2、DNAJC2、DRD4、SH3GL3、FOXS1、GSTM1、ISYNA1、NOL3、GPR27、PPARGC1A、RAB36、SEZ6L2、SERPINE1和TNNT1表达水平的试剂。