Nat Comm | 胃癌4種分子亞型32基因特征的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證
原創(chuàng)?圖靈基因?圖靈基因?
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佛羅里達(dá)州梅奧診所癌癥中心的科學(xué)家們表示，最近的一項(xiàng)研究正在驗(yàn)證使用基因組測(cè)序來(lái)預(yù)測(cè)胃癌患者從化療或免疫治療中獲益的可能性。他們的論文（“Development and validation of a prognostic and predictive 32-gene signature for gastric cancer”）發(fā)表在《Nature Communications》上。
“胃癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一?！狈鹆_里達(dá)州梅奧診所癌癥中心佛羅里達(dá)衛(wèi)生署癌癥主席Tae Hyun Hwang博士說(shuō)。Hwang指出，作為治療計(jì)劃的一部分，大多數(shù)胃癌患者都接受化療，有時(shí)還接受免疫治療。然而，并非所有患者都能從這些療法中受益?！拔覀?cè)噲D利用基因組測(cè)序來(lái)建立一個(gè)模型，預(yù)測(cè)患者從化療或免疫治療中獲益的可能性?！盚wang補(bǔ)充道。
為了建立這個(gè)模型，Hwang和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)并實(shí)施了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，該算法整合了來(lái)自5000多名患者的遺傳數(shù)據(jù)。然后，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種由32個(gè)基因組成的分子標(biāo)記，可用于指導(dǎo)患者的治療決策。
“基因組圖譜可以提供預(yù)后和預(yù)測(cè)信息，以指導(dǎo)臨床護(hù)理。目前缺乏能夠可靠預(yù)測(cè)患者對(duì)胃癌化療反應(yīng)和免疫檢查點(diǎn)抑制反應(yīng)的生物標(biāo)志物?！毖芯咳藛T寫道。
“在這項(xiàng)回顧性分析中，我們使用我們的機(jī)器學(xué)習(xí)算法NTriPath來(lái)識(shí)別胃癌特異性32基因特征。通過(guò)對(duì)來(lái)自567名患者的腫瘤中這32個(gè)基因的表達(dá)水平進(jìn)行無(wú)監(jiān)督聚類，我們確定了四種對(duì)生存有預(yù)測(cè)作用的分子亞型。然后，我們構(gòu)建了一個(gè)具有線性內(nèi)核的支持向量機(jī)，以生成一個(gè)可預(yù)測(cè)五年總體生存率的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分，并使用三個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)集驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分。我們還發(fā)現(xiàn)，這些分子亞型預(yù)測(cè)了胃切除術(shù)后對(duì)輔助性5-氟尿嘧啶和鉑治療的反應(yīng)，以及轉(zhuǎn)移性或復(fù)發(fā)性疾病患者對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)?！?/p>
“總而言之，我們表明，32基因標(biāo)記是一種很有前途的預(yù)后和預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物，可用于指導(dǎo)胃癌患者的臨床護(hù)理，應(yīng)該以前瞻性的方式使用大型患者隊(duì)列進(jìn)行驗(yàn)證?！?/p>
“我們很高興我們的32基因標(biāo)記不僅提供了預(yù)后信息，而且還預(yù)測(cè)了患者從化療和免疫治療中獲得的益處?！盚wang說(shuō)，“特別是，我們對(duì)我們發(fā)現(xiàn)的32基因標(biāo)記能夠預(yù)測(cè)患者對(duì)免疫治療的反應(yīng)感到驚訝，因?yàn)榇_定胃癌患者免疫治療反應(yīng)的可靠生物標(biāo)志物一直是該領(lǐng)域的一個(gè)挑戰(zhàn)?！?/p>
Hwang解釋說(shuō)，32基因的分子特征仍然需要前瞻性驗(yàn)證，但他相信它最終將能夠識(shí)別出可能對(duì)化療和免疫治療有反應(yīng)的患者。“同樣，我們還能夠識(shí)別出不太可能從化療和免疫療法中受益的患者，從而避免這些治療的潛在副作用。”他補(bǔ)充道。
該團(tuán)隊(duì)正在努力開(kāi)發(fā)基于單個(gè)或多個(gè)基因表達(dá)水平的新的分析方法，以使生物標(biāo)志物更易于在臨床環(huán)境中使用和部署。
“我們正在研究利用診斷組織病理學(xué)圖像來(lái)識(shí)別最有可能從免疫治療中受益的患者的人工智能算法?！盚wang報(bào)告說(shuō)，“我們還在研究我們實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能方法提供的免疫療法耐藥的分子機(jī)制?！?/p>
