[发明专利]判断肝细胞肝癌患者预后的基因模型、构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种判断肝细胞肝癌预后的基因模型及其构建方法和应用。本发明通过比较肝细胞肝癌患者样本的数据和正常患者样本的转录组数据，得到具有差异表达的基因，与细胞外基质基因集整合后通过LASSO‑COX回归模型缩小得到一个18个基因的模型。本发明模型可以对肝细胞肝癌患者的预后进行评估，区分并甄选出预后差的肝细胞肝癌患者，从而指导临床医生提供更积极的治疗方案，同时也能避免对低风险的肝细胞肝癌患者进行过度治疗。通过该基因模型有助于构建一款基于细胞外基质基因的组织芯片，能够对肝细胞肝癌术后患者快速进行预后进行评估，实现临床转化。

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，具体涉及一种用于判断肝细胞肝癌患者预后的基因模型及应用。

背景技术

肝癌是世界范围内最常见的十大恶性肿瘤之一。全球每年约有50万新增病例，其中肝细胞肝癌占85%。随着肿瘤标志物与影像学检查的推广、外科手术水平和多种新型治疗方式如动脉内化疗栓塞等的发展，原发性肝癌（hepatic cell carcinoma，HCC）的5年生存率有所改善。但总体来说，肝细胞肝癌的预后仍然不尽如人意。其中主要原因之一就是缺少有效的预测肝细胞肝癌患者预后的标志物，从而无法将肝细胞肝癌患者进行风险分层，无法指导临床医生对高风险肝细胞肝癌患者进行早干预早治疗。当前研究表明，肿瘤微环境，尤其是细胞外基质，能够促进肿瘤的生长、侵袭和转移，对肿瘤患者的预后具有较大的影响。

发明内容

针对当前临床缺少有效的判断肝细胞肝癌患者预后的标志物，无法对肝细胞性肝癌患者预后进行判断，本发明从基因层面构建基因组合模型来评估肝细胞肝癌患者的预后，通过对肝细胞肝癌患者的细胞外基质相关基因进行整合分析，从而构建相关基因组合模型，构建一款基于细胞外基质基因的组织芯片，可以实现通过风险评分对肝细胞肝癌患者的预后进行评估。评估得到的结果有助于临床医生对肝癌患者进行分层，为肝细胞肝癌患者的精准治疗提供了可能性。

本发明采用的方案具体如下：

一种判断肝细胞肝癌患者预后的基因模型的构建方法，包括如下步骤：

(1)、获取肝细胞肝癌和正常肝脏组织样本的转录组数据，比较肝细胞肝癌组织样本的数据和正常肝脏组织样本的数据中的差异基因，设定P-value＜0.05得到具有显著差异的基因，并将具有显著差异的基因与细胞外基质基因集（559个细胞外基质相关基因）进行整合；

(2)、随后使用LASSO方法进行分析，基于R语言glmnet包使用1000次Cox LASSO回归迭代和10倍交叉验证，将种子基因缩小为18个与HCC预后相关的ECM基因集，包括：MMP1、EPO、MMRN1、S100A9、ADAM9、GPC1、SPP1、GLDN、FGF9、CXCL5、CST7、THBS3、ANXA10、PIK3IP1、MMP25、CLEC3B、PZP和CLEC17A的18个基因组合（表1），并以 18个基因为标志物构建获得肝细胞肝癌预后预测风险评分模型。

一种上述构建方法构建获得的基因模型，具体为：

肝细胞肝癌患者风险评分=(0.069× MMP1表达水平)+(0.049×EPO表达水平)+(0.042×MMRN1表达水平)+(0.036×S100A9表达水平)+(0.027×ADAM9表达水平)+(0.024×GPC1表达水平)+(0.021×SPP1表达水平)+(0.014×GLDN表达水平)+(0.007×FGF9表达水平)+(0.001×CXCL5表达水平)-(0.024×CST7表达水平)-(0.027×THBS3表达水平)-(0.042×ANXA10表达水平)-(0.049×PIK3IP1表达水平)-(0.051×MMP25表达水平)-(0.054×CLEC3B表达水平)-(0.062×PZP表达水平)-(0.069×CLEC17A表达水平)。