多发性骨髓瘤的预后标志物及其应用

所属的技术人员知道，本发明可以实现为设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“单元”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。另一方面，本发明提供了诊断多发性骨髓瘤的方法，所述方法包括根据atf4的蛋白表达水平、rpf含量判断受试者是否患病的步骤。具体地，所述atf4的蛋白表达水平、rpf含量在患者的样品中升高。另一方面，本发明提供了一种预测多发性骨髓瘤预后的方法，所述方法包括根据atf4的翻译效率判断多发性骨髓瘤患者的预后情况。具体地，翻译效率低的患者具有更好的预后，而翻译效率高的患者预后较差。

背景技术：

1、多发性骨髓瘤（multiple myeloma）是一种高度异质性的血液恶性肿瘤，其特征是骨髓中浆细胞的异常克隆性扩增。目前针对多发性骨髓瘤开展的大规模基因组和转录组研究，鉴定了多种突变驱动因素和预后基因特征，多发性骨髓瘤最常见的突变例如涉及mek/erk 信号的kras、nras、braf、fgfr3等，以及涉及nf-κb 信号、细胞周期转换以及表观遗传调节因子的突变。在转录水平，利用基因表达谱gep对患者进行风险分层的研究中，已有不同团队提出的几个gep特征，例如gep-70、gep-15等。

2、多发性骨髓瘤的治疗选择包括化疗、靶向治疗、干细胞移植等，并且随着许多新兴免疫疗法的出现而不断发展，免疫调节药物、单克隆抗体、car-t等的应用取得了显著成功。尽管取得了这些进展，但多发性骨髓瘤仍然无法治愈，复发和进展的风险很高，这是因为早期多发性骨髓瘤可能没有特定症状，因此难以诊断。此外，由于多发性骨髓瘤的高度遗传异质性等原因，目前包括riss在内的国际分期系统对多发性骨髓瘤病人的分层仍有一定的局限性，难以保证预后准确性，这为个体患者治疗策略的制定提出了挑战，且容易产生治疗耐药性，以及许多治疗方法都会产生长期副作用，影响患者的生活质量。需要进一步的研究来确定额外的治疗靶点，并为具有特定基因突变或亚型的患者开发量身定制的治疗方法。

3、为了发现多发性骨髓瘤的新弱点，虽然有科学家关注到了多发性骨髓瘤中的翻译失调现象，例如与翻译调控密切相关的pi3k/mtor通路在多发性骨髓瘤中被异常激活、翻译调节因子myc的过度表达等，但仍然缺乏对多发性骨髓瘤翻译调控的全局认识。翻译组学是一个相对较新的研究领域，翻译组学通过捕获正在被核糖体结合并翻译的mrna信息，识别翻译的开放阅读框（orf），对细胞内mrna翻译进行了全局分析，同时通过与转录组进行比较得出的翻译效率，能够反映翻译调控状态。因此翻译组学提供了从传统的基因表达分析中无法获得的蛋白质表达和翻译调控的全面景观。对多发性骨髓瘤翻译组的综合分析，将为全面了解多发性骨髓瘤复杂分子机制和开发新的靶向翻译调控的治疗方法奠定基础。

技术实现思路

1、本发明通过收集ndmm患者纯化浆细胞的翻译组、转录组和基因靶向测序数据进行综合分析；利用翻译组学技术，对mm细胞的翻译状态进行系统性描述，探讨翻译调控与 mm发生发展的相关性，挖掘关键的翻译失调事件及其精细分子调节机制，探索以关键分子为靶点的mm 预后的新策略。

2、具体地，本发明提供了以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了检测atf4的试剂在制备诊断多发性骨髓瘤或预测多发性骨髓瘤患者预后的产品中的应用。

4、优选地，所述检测atf4的试剂包括检测atf4的蛋白表达水平、rpf含量或翻译效率（te）所需的试剂。

5、优选地，所述检测atf4的蛋白表达水平可以是以下任意方法中所使用的试剂：蛋白质印迹、酶联免疫吸附测定、放射性免疫测定、夹心测定、免疫组织化学染色、质谱检测法、免疫沉淀分析法、补体结合分析法、流式细胞荧光分析技术和蛋白质芯片法。

6、优选地，所述检测atf4的rpf含量的试剂包括核糖体印迹测序所需要的试剂。

7、优选地，所述检测atf4的翻译效率的试剂包括核糖体印迹测序和转录组测序所需要的试剂，或者，包括检测蛋白表达水平和mrna表达水平的试剂。

8、本发明中，所述术语“rpf”即被核糖体保护的片段（ribosome footprints，rfp，或称ribosome-protected fragments，rpf）也可以称为核糖体包裹的mrna（ribosomefootprints，rpfs），是通过ribo-seq进行检测得到的。ribo-seq（核糖体印迹测序，ribosome profiling sequencing）是最常用的一种翻译组测序技术，该技术利用rna酶消化细胞中的rna，得到被核糖体保护的正在翻译的rna片段（即本发明所述rpf），然后对这些rna片段进行富集、测序与分析。

9、本发明中，所述术语“翻译效率（translation efficiency，te）”代表样本中某个基因的总mrna与核糖体结合并进行翻译的比例，)通过测序确定te时，te的计算公式为：te＝ribo-seq counts / rna-seq counts；通过实验确定mm 样本相比于正常对照（hc）样本的te相对变化时，计算公式是te相对变量 =相对蛋白灰度（mm样本蛋白灰度/hc样本蛋白灰度）/相对mrna水平(mm样本mrna水平/hc样本mrna水平）。转录本上的核糖体足迹（rpf）密度能够定量地反映了蛋白质的合成速率，但转录本的mrna丰度直接影响核糖体占据的概率，因此转录调控和每条转录本的翻译效率（te）共同影响着蛋白质的表达。

10、优选地，所述预后的指标包括客观缓解率总体存活率（overall survival rate，overall survival，os）、无进展生存期（progression-free survival，pfs）、客观缓解率（objective response rate，orr）、疾病进展时间（time to progress，ttp）、无病生存期（disease-free survival，dfs）、治疗失败时间（time to treatment failure，ttf）、应答率（rr）、完全应答（cr）、部分应答（pr）。

11、优选地，所述预后是总体存活率或无进展生存期。

12、优选地，所述预后是1-3年总体存活率。

13、优选地，所述预后是1年总体存活率、2年总体存活率、3年总体存活率或更长时间的总体存活率。

14、优选地，所述预后是1-3年无进展生存期。

15、优选地，所述预后是1年无进展生存期、2年无进展生存期、3年无进展生存期或更长时间的无进展生存期。

16、优选地，所述检测是通过收集受试者样本进行检测而进行的。

17、优选地，所述样品包括：骨髓、外周血、组织、血液、血清、血浆、尿液、唾液、精液、乳汁、脑脊髓液、泪液、痰、粘液、淋巴、胞液、腹水、胸膜积液、羊水、膀胱冲洗液和支气管肺泡灌洗液。

18、优选地，所述样品是骨髓。

19、在一种具体的实施例中，所述样品是将骨髓纯化后得到的浆细胞。

20、优选地，所述骨髓的采集方法是本领域所常规使用的，所述浆细胞的纯化方法是本领域所常规使用的。

21、本发明所述术语“多发性骨髓瘤（multiple myeloma、plasma cell myeloma、kahler's disease，mm）”也简称为“骨髓瘤”，是一种存在于骨髓内浆细胞（一种专责制造抗体的白血球）转化为癌细胞且发生克隆增殖的疾病。

22、优选地，所述多发性骨髓瘤根据患者的进展阶段可分为新发（new diagnosis mm，ndmm） 、完全缓解（complete remission，crmm） 和复发难治（relapse and refractory，rrmm）。

23、优选地，所述多发性骨髓瘤是新发多发性骨髓瘤。

24、优选地，所述产品包括芯片、试剂盒或核酸膜条。

25、术语“预后”为本领域中公认的并且包括有关可能的疾病过程或疾病发展，特别是有关疾病缓解、疾病复发、肿瘤复发、转移和死亡的可能性的预测。“预后良好”意指患有癌症，特别是胰腺癌的患者保持无病（即无癌）的可能性。“预后差”意指潜在癌症或肿瘤的复发或再发、转移或死亡的可能性。

26、在具体的实施方案中，用于评价预后和结果的时限例如少于1年，1年，2年，3年，4年，5年，6年，7年，8年，9年，10年，15年，20年或20年以上。

27、另一方面，本发明提供了一种预测多发性骨髓瘤患者预后情况的系统/装置，所述系统/装置中包括根据以下任意一种判断患者预后的处理单元：atf4的蛋白表达水平、rpf含量或翻译效率。

28、另一方面，本发明提供了一种诊断多发性骨髓瘤的系统/装置，所述系统/装置中包括根据以下任意一种判断受试者是否患有多发性骨髓瘤处理单元：atf4的蛋白表达水平、rpf含量或翻译效率。

29、具体地，所述处理单元（处理器）可以包括一个或者多个微处理器、数字处理器。所述处理器可调用存储器中存储的程序代码以执行相关的功能。所述处理器又称中央处理器（cpu，central processing unit），可以是一块超大规模的集成电路，是运算核心（core）和控制核心（control unit）。

30、更具体地，所述atf4的蛋白表达水平、rpf含量或翻译效率在多发性骨髓瘤患者的样本中升高，且atf4翻译效率高的多发性骨髓瘤患者预后较差。更优选地，是新发多发性骨髓瘤。

31、优选地，所述系统/装置还可以包括检测单元，所述的检测单元可以用于进行蛋白表达量检测、polysome qpcr、核糖体印迹测序或转录组测序中的一种或多种。

32、在一种具体的实施例中，所述检测单元可以是测序仪。

33、优选地，所述系统/装置还可以包括信息获取单元，所述的信息获取单元用于执行获取受试者检测信息的操作，所述的检测信息包括atf4的蛋白表达水平、rpf含量或翻译效率中的一种或多种。

34、优选地，所述系统/装置还可以包括结果显示单元，所述的结果显示单元用于显示所述的评估单元得出的结论。

35、优选地，所述结果显示单元通过屏幕显示、声音播报或打印的方式显示结果。

36、应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。