[发明专利]一种基于铜死亡相关基因的胰腺癌预后预测模型构建方法

说明书

本发明属于医学领域，具体为一种基于铜死亡相关基因的胰腺癌预后预测模型构建方法。上述方法包括如下步骤：收集胰腺癌样本的临床随访数据和基因表达数据；将没有生存状态、生存时间和临床随访信息的样本从数据集里剔除；从文献中获取35个铜死亡相关基因；根据LASSO‑Cox回归分析的方法，从铜死亡相关基因中筛选出三个显著基因；根据ICGC数据库上所述显著基因的表达量和胰腺癌预后信息，构建得一个由三个基因组成的预测预后模型；基于所述预测预后模型，对胰腺癌的病例数据进行预后分析。本发明构建了一个基于三个铜死亡相关基因的新模型，该模型在预测胰腺腺癌患者预后和鉴别适合免疫治疗、靶向治疗和化疗的胰腺腺癌患者方面取得了很好的性能。

技术领域

本发明属于医学领域，具体为一种基于铜死亡相关基因的胰腺癌预后预测模型构建方法。

背景技术

胰腺腺癌(PAAD)是一种具有高死亡率的疾病，5年生存率仅为约10%的。高死亡率可能很大程度上归因于高侵袭性和多个水平的治疗差异，传统分期系统，如美国癌症联合委员会(AJCC)分类，主要仅根据患者的临床分析来评估风险和治疗，不考虑其分子生物学特性。因此，很难有效的早期区分“高风险”患者。尽管近年来在开发治疗胰腺腺癌的治疗方法（包括化疗、放疗、免疫治疗和靶向治疗）方面取得了很大的进展，但只有少数患者可以从这些治疗方法中获益。用于识别可能受益于这些治疗的患者的有效生物标志物也尚未开发出。早期区分“高风险”患者和个体化治疗对于改善胰腺腺癌的临床结局至关重要。因此，为了改善胰腺腺癌的预后和治疗效果，迫切需要更准确、更有效的指标。

铜是一种参与许多生物过程的重要营养物质。近年来，铜稳态失调可能在癌症中发挥重要作用。一方面，有报道称，铜的积累可促进肿瘤的增殖、生长、血管生成和转移，包括胰腺神经内分泌肿瘤。另一方面，随着铂(II)化合物在癌症化疗的全球性成功，铜复合物也成为潜在的抗肿瘤药物，然而，其潜在机制仍很大程度上不清楚。最近，人们发现了一种新的程序性细胞死亡途径，称为铜死亡。过量的铜诱导了细胞死亡，这不同于所有其他已知的细胞死亡形式，如凋亡、坏死、铁死亡和自噬。在铜死亡过程中，过量的铜可以在三羧酸(TCA)循环中直接与脂酰化蛋白结合，导致蛋白质毒性应激和细胞死亡。临床试验表明，铜离子载体诱导的死亡有助于改善低乳酸脱氢酶(LDH)的癌症患者治疗反应。由于与正常细胞相比，癌细胞优先选择铜离子从而表现出铜死亡的治疗意义。值得注意的是，不断有研究报道，铜死亡相关基因与肿瘤的发生、进展、预后和药物敏感性密切相关。然而，铜死亡相关基因在胰腺腺癌中的作用尚不清楚。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于铜死亡相关基因的胰腺癌预后预测模型构建方法，从而建立一种预测胰腺腺癌的预后和治疗选择的有效指标。本发明采用LASSO-Cox回归分析，在训练集里构建胰腺腺癌预测预后模型。该模型还通过其他三个独立集验证了模型的准确性。分析了模型的预后能力和预测预后模型与其他临床病理特征的相关性。此外，还对该模型与分子和免疫环境的关系，以及不同风险组患者对免疫治疗、靶向治疗和化疗的反应进行了综合分析。此外，通过公共数据库和实验验证了胰腺腺癌的一个新的独立预后基因TSC22D2的表达。本发明提供了一个有效的基于铜死亡相关基因的预测预后模型，并促进了胰腺腺癌患者的个性化治疗。

本发明的主要技术方案为：

一种基于铜死亡相关基因的胰腺癌预后预测模型构建方法，包括如下步骤：

步骤1，收集胰腺癌样本的临床随访数据和基因表达数据形成数据集，将没有生存状态、生存时间和临床随访信息的样本从数据集里剔除；

步骤2，获取铜死亡相关基因；

步骤3，根据LASSO-Cox回归分析的方法，从铜死亡相关基因中筛选出显著影响胰腺癌预后的三个基因；

步骤4，根据ICGC数据库上此三个显著差异基因的表达量和ICGC数据库的胰腺癌预后信息，构建得一个由三个基因组成的预测预后模型；