Zeitschrift für klinische Studien
Offener Zugang

Abstrakt

Funktionelle Auswirkungen von vier oder weniger kritischen Genen im Zusammenhang mit Lungenkrebs und neuen Subtypen, die durch einen neuen Klassifikator für maschinelles Lernen erkannt wurden

Zhengjun Zhang

Die Suche nach Genen, die biologisch direkt oder indirekt mit Lungenkrebs in Zusammenhang stehen, hat große Aufmerksamkeit auf sich gezogen, und es wurde über viele Gene berichtet, die direkt mit Lungenkrebs in Zusammenhang stehen. Es ist jedoch nicht bestätigt, ob diese veröffentlichten „Schlüsselgene“ wirklich entscheidend für die Entstehung von Lungenkrebs sind, d. h., es liegen möglicherweise nur sehr begrenzte nützliche Informationen über sie vor. Infolgedessen bleibt die Suche nach essentiellen Genen eine große Herausforderung für die Lungenkrebsforschung. Unter Verwendung einer jüngst entwickelten konkurrierenden linearen Faktorenanalysemethode zur Erkennung unterschiedlich exprimierter Gene bringen wir die Untersuchung der Erkennung kritischer Gene für Lungenkrebs auf ein einheitlich informatives Niveau. In einer Studie zu Lungenadenokarzinomen (LUAD) und einer Studie zu Plattenepithelkarzinomen der Lunge (LUSC) (zwei nordamerikanische Kohorten mit 20.429 Genen, 576 bzw. 552 Proben) wurde festgestellt, dass ein Satz von vier gemeinsamen Genen und ihre funktionellen Effekte in Tumor- und Nicht-Tumor-Proben unterschiedlich exprimiert werden. Dies wurde mit 100 % Sensitivität und 100 % Spezifität festgestellt. Zwei weitere Analysen erreichen ebenfalls eine Genauigkeit von 97,8 % Sensitivität und 100 % Spezifität in einer Studie zu nicht-kleinzelligem Lungenkarzinomen (NSCLC, eine europäische Kohorte mit 20.356 Genen und 156 Proben) und eine Genauigkeit von 100 % Sensitivität und 95 % Spezifität (1 von 20 Nicht-Tumorproben) in einer Studie zu ALK-positiven und EGFR/KRAS/ALK-negativen Lungenadenokarzinomen (LUAD, eine japanische Kohorte mit 20.356 Genen und 224 Proben). Innerhalb jedes Sets von vier Genen gibt es in zwei nordamerikanischen Kohorten und einer europäischen Kohorte sowie in nordamerikanischen Kohorten und der japanischen Kohorte einige gemeinsame Gene, aber unterschiedliche funktionelle Auswirkungen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die auf vier Genen basierenden Klassifikatoren bei verschiedenen Arten von Lungenkrebs und unterschiedlichen Rassenkohorten robust und genau sind. Die funktionellen Auswirkungen von vier Genen enthüllen deutlich andere Mechanismen (Geheimnisse) zwischen LUAD und LUSC. Diese vier Gensätze und ihre funktionellen Auswirkungen gelten als wesentlich für die Lungenkrebsforschung und -praxis. Die funktionellen Auswirkungen dieser Gene klassifizieren Patienten auf natürliche Weise in verschiedene Gruppen (mehr als sieben Subtypen). Informationen zu den Subtypen sind für personalisierte Therapien nützlich. Die neuen Erkenntnisse können neue Lungenkrebsforschung in fokussiertere und gezieltere Richtungen motivieren, um Leben zu retten, Menschen zu schützen und die enormen wirtschaftlichen Kosten für Forschung und Lungenkrebsbehandlung zu senken.