[发明专利]基于外周血免疫细胞图谱的anti-PD-1单药治疗有效性评估系统

说明书

本发明公开一种基于外周血免疫细胞图谱的anti‑PD‑1单药治疗有效性评估系统，包括：外周血单细胞获取单元、质谱流式检测单元、原始数据转换单元、归一化处理单元、外周血免疫细胞分群获取单元、滤除单元、外周血免疫细胞二次分群获取单元、聚类单元、特征向量获取单元和治疗有效性评估单元。本发明系统所使用的分析样本来自于患者外周血，极具可操作性、无创性、稳定性和可重复性；所采用的技术为CyTOF，成本适中；且对anti‑PD‑1药物效果的评估可提前至用药后5～6个周期内，相比影像学检测方法，能够更早地分辨出治疗无效患者，帮助临床医生更早地做出疗效评估，针对anti‑PD‑1治疗无效的患者及时更换治疗方案。

技术领域

本发明涉及药物治疗有效性评估技术领域，具体涉及一种基于外周血免疫细胞图谱的anti-PD-1单药治疗有效性评估系统。

背景技术

肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)是原发性肝癌中最常见的病理类型，占例高达75％～85％。目前，对于晚期HCC患者，通过程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)/程序性细胞死亡配体1(PD-L1)进行靶向免疫治疗已成为一种颇具前景的治疗方法。有研究表明，目前临床所使用的包括camrelizumab、nivolumab和pembrolizumab在内的抗PD-1阻断免疫疗法应用于先前接受过索拉非尼预治疗的肝细胞癌晚期患者，可将客观缓解率(ORRs，一种评价治疗效果的指标)提高至15％～20％，这大约是仅使用索拉非尼治疗的ORR3倍。尽管如此，但迄今为止，采用PD-1或PD-L1阻断剂作为免疫疗法的肝细胞癌晚期患者，受益人仍为少数。这很有可能是HCC的全身免疫、发病机制、组织病理学和分子基础的内在高度异质性导致的。以前的研究表明，PD-L1表达或肿瘤突变负荷(TMB)等生物标志物与晚期肝细胞癌患者接受PD-1/PD-L1阻断疗法的疗效具有一定相关性，但并不足以准确评估阻断疗法的疗效。因此，我们迫切需要寻找预测性生物标志物或构建方法用以帮助评估晚期肝细胞癌患者接受PD-1/PD-L1免疫治疗的疗效。

近年来，已有研究使用高维单细胞分析进一步揭示了肝细胞癌肿瘤微环境(TME)中的免疫表型组成。这些发现对于理解特定细胞亚群(如PD-1⁺ T细胞)在HCC进展中的作用以及它们对阻断治疗的响应具有重要意义。然而，对晚期肝细胞癌患者取肿瘤组织往往存在困难，肝活检仍然存在风险，例如，通常对于伴有不同程度肝硬化的肝细胞癌患者会造成包括出血在内的严重并发症。即使进行了活检，但由于肿瘤内异质性，局部样本并不能很好地代表整体肿瘤微环境。相反，基于血液的检测方法作为一种可行且灵敏的替代方法，更适合研究和动态监测疾病进展、治疗和预后。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易实施、副作用小的基于外周血免疫细胞图谱的anti-PD-1单药治疗有效性评估系统，相比于目前临床常规使用的影像学检测方法，能更早地评估出治疗无效患者，以解决现有技术的不足。

本发明采用以下技术方案：

一种基于外周血免疫细胞图谱的anti-PD-1单药治疗有效性评估系统，包括：

外周血单细胞获取单元，用于从待诊断患者外周血中分离出单个核细胞，获得外周血样本单细胞；其中，外周血样本为待诊断患者从基线开始至接受anti-PD-1单药治疗5～6个治疗周期期间的外周血样本；

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实验，获得样本的单细胞质谱流式原始数据Data_raw；

原始数据转换单元，用于对样本的单细胞质谱流式原始数据Data_raw进行转换处理，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)；