与骨肉瘤相关的整合素基因ITG的用途

本发明涉及肿瘤诊断，具体涉及一种与骨肉瘤相关的整合素基因itg的用途。

背景技术：

1、骨肉瘤（osteosarcoma,os）是一种常见的恶性原发性骨肿瘤，起源于间叶组织，好发于儿童和青少年，恶性程度高，易发生肺转移。尽管骨肉瘤是一种罕见的疾病，发病率为每年4.4万分之一，但大多数骨肉瘤患者缺乏早期临床表现，初期的局部疼痛常被误解为“生长痛”，导致患者就诊时已处于中晚期。目前，骨肉瘤的常规治疗包括手术切除和新辅助化疗，这使得局限性骨肉瘤患者的5年生存率提高到了60-70%。但是，转移性、复发性或不可切除的骨肉瘤患者的预后非常差，5年生存率低于20%。此外，由于遗传异质性，即使具有相同的临床病理条件并接受标准治疗的骨肉瘤患者的临床结局也存在差异。到目前为止，还不可能正确预测骨肉瘤患者的临床命运。因此，迫切需要发现可靠的预测性生物标志物以及评估方法模型，以帮助患者风险分类和个性化治疗和护理策略的发展。

2、整合素（itg）基因是一类与脊椎动物细胞表面相关的异嗜性细胞粘附分子，介导细胞和细胞之间的相互识别和粘附，并在连接细胞内和细胞外的结构中发挥作用。整合素的主要作用是调节细胞因子和生长因子受体的功能和位置，以协调发育、再生和各种修复过程，并且还可以充当信号转导受体，调节细胞活性、增殖和细胞凋亡的细胞内通路。例如，整合素和受体酪氨酸激酶（rtk）共同作用，可以通过ras细胞外信号调节激酶（erk）和磷脂酰肌醇3-激酶（pi3k）-akt信号通路调节细胞的活性。整合素和生长因子受体以相互依赖或协同的方式共同激活关键的下游信号转导分子，如shc、pi3k、rac和mek，并且许多下游靶标的激活需要整合素和受体酪氨酸激酶同时作用进行激活。整合素进行的信号转导可驱动多种干细胞功能，包括肿瘤发生、上皮可塑性、转移再激活以及对癌基因和免疫靶向治疗的耐药性的影响。但整合素在骨肉瘤的发生发展中具体作用的机制仍不清楚，itg基因在骨肉瘤恶性行为中的具体作用及其预后价值仍有待进一步研究。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种与骨肉瘤相关的整合素基因itg的用途，即基于整合素（itg）基因构建骨肉瘤患者预后模型，涉及了itg基因在制备用于预测受试者骨肉瘤预后风险评估或预防骨肉瘤的产品中的应用。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

2、本发明发现itg基因中的itga10、itgam、itgb5表达水平与骨肉瘤相关，基于此，本发明提供了itga10、itgam、itgb5基因在制备用于预测骨肉瘤患者预后或预防骨肉瘤的产品中的应用。

3、本发明提供的技术方案具体如下：

4、第一方面，本发明提供itg基因或检测itg基因表达水平的物质在制备以下任一项产品中的应用：

5、用于骨肉瘤预后风险评估的产品；

6、用于预测骨肉瘤预后总生存率的产品；

7、用于预测受试者骨肉瘤患病风险的产品；

8、所述itg基因为itga10、itgam、itgb5中的至少一种，优选为itga10、itgam、itgb5三种的组合。

9、在本发明提供的一些实施方式中，所述产品为系统、试剂盒、仪器或芯片。

10、在本发明提供的一些实施方式中，所述检测itg基因表达水平的物质包括抗人itga10、itgam、itgb5三个抗体中的至少一种。

11、第二方面，本发明提供一种用于预测骨肉瘤预后的系统，包括：

12、获取模块，用于获取骨肉瘤患者的itg基因的表达水平；所述itg基因为itga10、itgam、itgb5中的至少一种；

13、预测模块，用于根据所述获取模块获得的表达水平预测骨肉瘤预后的风险评分，并输出风险评分；

14、其中，所述获取模块与所述预测模块之间通过无线和/或有线方式连接。

15、优选的，所述itg基因为itga10、itgam、itgb5三种基因的组合；所述预测模块包括一个骨肉瘤预后评分模型，所述骨肉瘤预后评分模型包括一个数学公式：风险评分=itga10表达水平×0.030+itgam表达水平×（-0.277）+itgb5表达水平×（-0.041）。风险评分越高，预示预后可能越差，需要采取更积极的治疗方式及复查。

16、进一步的，本发明提供的用于预测骨肉瘤预后的系统还包括：

17、收集模块，用于收集所述预测模块输出的所有风险评分，并计算风险评分中值；

18、风险标记模块，用于根据所述风险评分中值将骨肉瘤患者标记为高风险组或低风险组。

19、进一步的，本发明提供的用于预测骨肉瘤预后的系统还包括：

20、治疗指导模块，用于根据所述风险标记模块的标记结果显示该骨肉瘤患者的治疗策略。

21、进一步的，本发明提供的用于预测骨肉瘤预后的系统的取模块还用于获取临床因素；所述系统还包括：

22、可视化模块，用于将所述预测模块输出的风险评分和所述获取模块获取的临床因素相结合，创建并显示预后列线图。

23、一些实施例中，临床因素包括年龄或性别。

24、第三方面，本发明提供一种用于预测骨肉瘤预后的仪器，该仪器使用上述用于预测骨肉瘤预后的系统。

25、第四方面，本发明提供一种用于预防骨肉瘤预后的产品，其活性组分为基因表达检测产品，所述基因表达检测产品用于检测itga10、itgam和itgb5这三种基因的总表达情况。

26、在本发明提供的一些具体实施方式中，所述基因表达检测产品包括多核苷酸序列、抗体、小分子化合物等所构成的检测类产品。

27、在本发明提供的一些具体实施方式中，所述基因表达抑制产品允许通过如下方式中的一种或多种进入细胞：直接裸dna注射法、脂质体包裹dna直接注射法、金包被dna基因枪轰击法、繁殖缺陷细菌携带质粒dna法、复制缺陷腺病毒携带目的dna法、peg修饰蛋白药物注射法、脂质体包裹蛋白静脉注射法、蛋白微球制剂皮下注射法。

28、本发明技术方案的研究构建过程中：

29、1、基因选择与验证：本发明选择了itg基因（itga10、itgam、itgb5）作为预测骨肉瘤预后的关键基因。这些基因在骨肉瘤中的作用机制的实验数据经过严格的统计分析，以证明其在预测预后方面的有效性和特异性。

30、2、评分模型的构建与验证：骨肉瘤预后评分模型通过大规模的临床样本验证，确保其预测准确性和稳定性。模型的构建过程透明，参数选择均有合理的解释，且模型在独立的数据集上进行外部验证。

31、3、临床因素的整合：将基因表达数据与临床因素（如年龄、性别等）结合，创建预后列线图。这种多变量分析可以提高预后的准确性，同时确保临床因素的选择是基于充分的流行病学和临床研究。

32、4、应用前景包括但不限于以下方面：1）预后判断：该技术能够准确预测骨肉瘤患者的总生存期，这对于临床医生制定治疗方案、评估患者预后具有重要意义。它可以帮助识别高风险患者，从而进行更为密集的监测和更积极的治疗。2）治疗决策：基于预后评分的治疗决策可以提高治疗的个体化水平，有助于避免不必要的治疗和过度医疗，同时确保高风险患者得到足够的关注和干预。

33、本发明至少具有以下技术效果：

34、基于上述发现，本发明揭示了预测骨肉瘤预后的itg关键基因，并提供了itga10、itgam和itgb5基因在制备用于预测骨肉瘤患者预后、治疗或预防骨肉瘤的产品中的潜在用途。

35、具体来说，本发明通过基因检测手段预测骨肉瘤预后的骨肉瘤预后评分模型，该骨肉瘤预后评分模型具有良好的准确性和特异性，可以准确预测骨肉瘤患者的总生存，该骨肉瘤预后评分模型结合临床因素构成的预后列线图，为骨肉瘤预后判断、临床治疗决策提供更准确的导向。

36、再此基础上，本发明进一步开发了一种基于itg基因的预测系统，该系统展现出优异的准确性和特异性。这一系统的开发对于骨肉瘤患者的预后评估及临床决策制定具有重要的指导意义。该系统利用itga10、itgam和itgb5基因的表达水平，通过特定的算法和模型分析，能够精确地预测骨肉瘤患者的疾病进展和治疗反应。这不仅有助于医生为患者制定个性化的治疗方案，还能提前识别高风险患者，采取相应的预防措施，从而提高治疗效果和生存率。

37、此外，该系统的高准确性和特异性使其在临床实践中具有广泛的应用前景。它可以帮助医生更准确地评估患者的病情，及时调整治疗策略，减少不必要的医疗资源浪费。同时，该系统还可用于新药研发和临床试验，加速骨肉瘤治疗领域的创新和进步。

38、综上所述，本发明所开发的基于itg基因的预测系统为骨肉瘤的预后评估和临床决策提供了强有力的支持，有望成为未来骨肉瘤诊疗的重要工具。