[发明专利]一种基于外周血免疫细胞图谱的非小细胞肺癌早期分型系统

权利要求书

1.一种基于外周血免疫细胞图谱的非小细胞肺癌早期分型系统，其特征在于，包括：

外周血单细胞获取单元，用于从待诊断患者外周血样本中分离出单个核细胞，获得外周血样本单细胞；

质谱流式检测单元，使用预先设计的金属同位素耦联蛋白特异性生物标记对外周血样本单细胞进行质谱流式细胞检测，获得外周血样本的单细胞质谱流式原始数据Data_raw；

原始数据转换单元，用于对外周血样本的单细胞质谱流式原始数据Data_raw进行数据转换处理，获得转换处理后的单细胞质谱流式数据Data_trans；其中，转换处理公式为：Data_trans＝sinh^-1(Data_raw/10)；

归一化处理单元，用于对转换处理后的单细胞质谱流式数据Data_trans中每个生物标记通道数据进行归一化处理，得到归一化处理后的单细胞质谱流式数据Data_{normalization}；

门控滤除单元，利用流式数据处理软件FlowJo进行门控过滤，滤除归一化处理后的单细胞质谱流式数据Data_{normalization}中的异常细胞群，包括粘连细胞、死细胞、细胞碎片和CD66b⁺细胞群，得到包含淋巴细胞和髓系细胞的数据Data_PBMC；

外周血免疫细胞分群获取单元，使用基于图的聚类算法PARC对Data_PBMC进行分类，获得外周血样本的免疫细胞分群数据Data_PARC-cluster；滤除外周血样本的免疫细胞分群数据Data_PARC-cluster多余的CD66b⁺细胞群，得到外周血免疫细胞图谱Data_{PARC-selected}；

细胞注释单元，对外周血免疫细胞图谱Data_{PARC-selected}进行聚类注释，根据每一类细胞的各蛋白特异性生物标记的表达量确定细胞的类型，得到注释后的外周血免疫细胞图谱Data_immune-cell；

特征向量获取单元，根据注释后的外周血免疫细胞图谱Data_immune-cell，计算外周血样本各免疫细胞亚群占比组成特征向量Q，其中，某免疫细胞亚群在某外周血样本中的占比＝该外周血样本中属于某免疫细胞亚群的细胞数量/该外周血样本细胞总数；

分类获取单元，根据预先需要的细胞类型筛选出差异显著的免疫细胞亚群占比，这些免疫细胞亚群占比为显著差异的特征向量Q_selected，然后将显著差异的特征向量Q_selected代入预先训练好的随机森林二分类器，计算得到样本分类，获得非小细胞肺癌早期分型系统预测结果，即是肺腺癌患者还是肺鳞癌患者。

2.根据权利要求1所述的基于外周血免疫细胞图谱的非小细胞肺癌早期分型系统，其特征在于，外周血单细胞获取单元采用Ficoll分离液梯度离心方法或者ACK裂解液离心方法从待诊断患者外周血样本中分离出单个核细胞，获得外周血样本单细胞。

3.根据权利要求1所述的基于外周血免疫细胞图谱的非小细胞肺癌早期分型系统，其特征在于，质谱流式检测单元预先设计的金属同位素耦联蛋白特异性生物标记，如表1所示：

表1

4.根据权利要求1所述的基于外周血免疫细胞图谱的非小细胞肺癌早期分型系统，其特征在于，归一化处理单元采用z-score方法对转换处理后的单细胞质谱流式数据Data_trans中每个生物标记通道数据进行归一化处理，得到归一化处理后的单细胞质谱流式数据Data_{normalization}。