Nat Comm | 胃癌4种分子亚型32基因特征的开发和验证
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佛罗里达州梅奥诊所癌症中心的科学家们表示，最近的一项研究正在验证使用基因组测序来预测胃癌患者从化疗或免疫治疗中获益的可能性。他们的论文（“Development and validation of a prognostic and predictive 32-gene signature for gastric cancer”）发表在《Nature Communications》上。
“胃癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一。”佛罗里达州梅奥诊所癌症中心佛罗里达卫生署癌症主席Tae Hyun Hwang博士说。Hwang指出，作为治疗计划的一部分，大多数胃癌患者都接受化疗，有时还接受免疫治疗。然而，并非所有患者都能从这些疗法中受益。“我们试图利用基因组测序来建立一个模型，预测患者从化疗或免疫治疗中获益的可能性。”Hwang补充道。
为了建立这个模型，Hwang和他的团队开发并实施了一种机器学习算法，该算法整合了来自5000多名患者的遗传数据。然后，该团队开发了一种由32个基因组成的分子标记，可用于指导患者的治疗决策。
“基因组图谱可以提供预后和预测信息，以指导临床护理。目前缺乏能够可靠预测患者对胃癌化疗反应和免疫检查点抑制反应的生物标志物。”研究人员写道。
“在这项回顾性分析中，我们使用我们的机器学习算法NTriPath来识别胃癌特异性32基因特征。通过对来自567名患者的肿瘤中这32个基因的表达水平进行无监督聚类，我们确定了四种对生存有预测作用的分子亚型。然后，我们构建了一个具有线性内核的支持向量机，以生成一个可预测五年总体生存率的风险评分，并使用三个独立的数据集验证风险评分。我们还发现，这些分子亚型预测了胃切除术后对辅助性5-氟尿嘧啶和铂治疗的反应，以及转移性或复发性疾病患者对免疫检查点抑制剂的反应。”
“总而言之，我们表明，32基因标记是一种很有前途的预后和预测性生物标志物，可用于指导胃癌患者的临床护理，应该以前瞻性的方式使用大型患者队列进行验证。”
“我们很高兴我们的32基因标记不仅提供了预后信息，而且还预测了患者从化疗和免疫治疗中获得的益处。”Hwang说，“特别是，我们对我们发现的32基因标记能够预测患者对免疫治疗的反应感到惊讶，因为确定胃癌患者免疫治疗反应的可靠生物标志物一直是该领域的一个挑战。”
Hwang解释说，32基因的分子特征仍然需要前瞻性验证，但他相信它最终将能够识别出可能对化疗和免疫治疗有反应的患者。“同样，我们还能够识别出不太可能从化疗和免疫疗法中受益的患者，从而避免这些治疗的潜在副作用。”他补充道。
该团队正在努力开发基于单个或多个基因表达水平的新的分析方法，以使生物标志物更易于在临床环境中使用和部署。
“我们正在研究利用诊断组织病理学图像来识别最有可能从免疫治疗中受益的患者的人工智能算法。”Hwang报告说，“我们还在研究我们实验室开发的机器学习和人工智能方法提供的免疫疗法耐药的分子机制。”
