文献解读:纯生信膀胱癌预后signature gene

今天为大家解读的是一篇九月份刚刚发表的文章,该文章旨在基于已发表的数据识别出一种新的gene signature,以提高对肌浸润性膀胱癌(MIBC)患者生存的预测。

 

膀胱癌是第四大最常见的癌症,在所有男性恶性肿瘤中发病率为7%,是男性死亡的第八大常见原因。美国癌症联合委员会(AJCC)TNM分期系统是使用最广泛的预测根治性膀胱切除术患者预后的模型,但是该模型难以整合新的临床信息。此外,目前的分期系统已被证明比某些预测模型更不准确。因此,本文通过整合所有已发表的基因与TCGA 中的RNAseq识别出一个新的12-gene signature,并通过qRT-PCR验证有效性。
筛选已发表的研究  作者在EMBASEMedline数据库搜索了从开始到201712月发表的文章,系统地筛选出了预测MIBC总生存期(OS)的基因特征研究,流程如图1所示。最终,筛选出8个相关研究,包含274个基因(作为候选基因集)

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患者群体  研究中用到的数据集有三个:第一个是从TCGA下载的膀胱尿路上皮癌Level 3RNAseq数据,筛选临床信息后,包含了327名患者的转录谱;第二个是复旦大学上海癌症中心(FUSCC)验证集,由172例膀胱尿路上皮癌患者组成,这些患者都得到了组织学证实,并在没有任何预处理的情况下接受了根治性膀胱切除术;第三个是从GEO下载的外部验证集GSE13507,包括61例患者。
基于TCGA数据筛选基因  作者用单因素Cox回归法确定了274个基因的预后价值,有70个基因表现出了显著性(P <0.05);然后,作者又用多变量Cox回归的简化模型识别出了12个与OS独立相关的基因:ATIC, C6orf62, CPA4, CYFIP2, EGFR, EHBP1, GRK3,MARCH7,QPRT, SARDH, SUZ12, and YIF1A
12-gene signature的验证  作者先用qRT-PCR验证了12个基因在FUSCC群体中与预后的相关性,所有基因在单变量模型中都具有显著性(p<0.05);在多变量Cox回归模型中,只有EHBP1SARDH可作为独立的预后因子(2)。在外部验证集GSE13507中,同样地,所有12个基因在单变量分析中均显著,C6orf62ATIC在多变量模型中具有显著性。

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为了进一步评估12-gene signature的预后能力,作者将该模型与包括性别、年龄、肿瘤分级等在内的临床模型进行了比较,使用R”rms”计算了多元Cox回归模型的C-index。在TCGAFUSCC中,12-gene signature比临床模型更准确(C-index值更高);然后,研究将所有的临床和基因参数整合到一个多变量Cox回归模型,在三个群体中,C-index值均有所提高(结果如图3所示)

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作者又分别用12-gene signature、临床指标以及整合基因和临床指标来预测5年生存期,其ROC曲线如图4所示(三种模型分别对应绿色、红色和蓝色)ABC分别对应TCGAFUSCCGEO数据集,可以发现,基因临床病理组合具有较高的临床应用价值。 
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这篇文章通过应用已发表的基因特征和TCGA数据,成功地构建并外部验证了一种新的与MIBC生存相关的12-gene signature,改善了对疾病进展以及生存的预测。整个研究流程比较简单,所用策略也是生物信息中常见的,具有一定的可借鉴性。
今天的一句话是:If you think you can, you can. And if you think you cant, youre right.

 

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