[发明专利]一种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的系统及分析方法

说明书

一种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的系统及分析方法，属于免疫治疗反应性分析技术领域。这种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的系统包括输入模块、分析模块和输出模块。通过总结来自四个独立数据库的1,750名胶质瘤患者的数据建立了这种基于铁死亡水平评价胶质瘤患者免疫治疗反应性的系统，该系统通过计算和比较铁死亡水平，能够预测胶质瘤恶性进展、预后生存期长短、抗肿瘤免疫力的高低以及免疫治疗的反应性。同时，该系统还能够预测通过抑制铁死亡水平是否可改善免疫治疗的功效，能够辅助性的为临床分析及应用作出指导。

技术领域

本发明涉及一种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的系统及分析方法，其属于免疫治疗反应性分析技术领域。

背景技术

使用免疫检查点阻断(ICB、PD-1/L1和CTLA-4)的新兴免疫疗法已被批准用于治疗多种实体癌症，包括黑色素瘤、非小细胞肺癌和膀胱癌。然而，目前的临床试验表明，只有8%的胶质瘤患者从ICB治疗中受益。因此，迫切需要阐明免疫耐药的机制，从而为克服脑胶质瘤ICB治疗的临床困境提供合理的途径。恶性胶质瘤具有微环境成分复杂的特点，肿瘤细胞在胶质瘤组织中所占比例中位数仅为74%。在胶质瘤进展过程中，胶质瘤细胞选择性地富集免疫调节细胞，如肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)、调节性T细胞和髓系抑制细胞，以创造免疫抑制微环境，这已被认为是ICB治疗失败的主要原因。肿瘤不仅通过分泌行为，在程序性细胞死亡(PCD)过程中也能释放丰富的炎性介质、趋化因子和细胞内成分，改变邻近的免疫微环境，从而影响免疫治疗反应性。

铁死亡是一个新发现的PCD过程。它是一种氧化性的，铁依赖性的细胞死亡形式，其特征在于细胞内活性氧（ROS）及脂质过氧化产物增加到致命水平从而导致细胞死亡。大量研究证实了铁死亡在多种癌症发生中的关键作用，例如肝癌、卵巢癌及胶质瘤。但是，现在关于铁死亡的研究主要聚焦在肿瘤细胞上，而忽略了其在肿瘤免疫微环境中的作用。因此，探索铁死亡对胶质瘤免疫微环境的影响将为我们提供关于胶质瘤进展的新见解，甚至可以提高免疫疗法对胶质瘤患者的疗效。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的系统及分析方法。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的系统，它包括输入模块、分析模块和输出模块，所述输入模块用于输入待测样本的转录组测序数据。

所述分析模块以待测样本的铁死亡特征性基因集的基因表达数据为输入，采用ssGSEA算法计算待测样本的铁死亡评分，并将待测样本的铁死亡评分与对照值进行比较，以大于或小于对照值确定待测样本的免疫治疗反应性和是否具有免疫抑制性微环境。

所述输出模块用于输出待测样本的免疫治疗反应性和是否具有免疫抑制性微环境的结果。

所述铁死亡特征性基因集包含ACSL1、ACSL3、ACSL4、ACSL5、ACSL6、ALOX15、ATG5、ATG7、CP、CYBB、FTH1、FTL、FTMT、GCLC、GCLM、GPX4、GSS、HMOX1、LPCAT3、MAP1LC3A、MAP1LC3B、MAP1LC3C、NCOA4、PCBP1、PCBP2、PRNP、SAT1、SAT2、SLC11A2、SLC39A14、SLC39A8、SLC3A2、SLC40A1、SLC7A11、STEAP3、TF、TFRC、TP53、VDAC2和VDAC3。

一种基于铁死亡水平评价胶质母细胞瘤患者免疫治疗反应性的分析方法，包含以下步骤：

e）收集胶质母细胞瘤患者的组织样本，对组织块进行转录组测序.

f）输入转录组测序数据，通过ssGSEA算法基于铁死亡特征性基因集计算胶质母细胞瘤患者的铁死亡评分。