Машинное обучение для генетики

Природная медицина (2023)Процитировать эту статью

125 Альтметрика

Подробности о метриках

Рак неизвестной первичной локализации (CUP) — это тип рака, при котором невозможно проследить его первичную локализацию, и он составляет 3–5% всех случаев рака. Для CUP отсутствуют общепринятые таргетные методы лечения, что приводит, как правило, к плохим результатам. Мы разработали OncoNPC, классификатор машинного обучения, обученный на данных целевого секвенирования нового поколения (NGS) 36 445 опухолей 22 типов рака из трех учреждений. Классификатор первичных типов рака на основе NGS (OncoNPC) достиг взвешенного балла F1 0,942 для прогнозов с высокой достоверностью (\(\ge 0,9\)) на отложенных образцах опухолей, которые составили 65,2% от всех отложенных образцов. образцы. Применительно к 971 опухолям CUP, собранным в Институте рака Дана-Фарбер, OncoNPC предсказал первичные типы рака с высокой достоверностью в 41,2% опухолей. OncoNPC также определил подгруппы CUP со значительно более высоким полигенным риском зародышевой линии для прогнозируемых типов рака и со значительно разными показателями выживаемости. Примечательно, что пациенты с CUP, получившие первое паллиативное лечение, соответствующее раку, предсказанному OncoNPC, имели значительно лучшие результаты (отношение рисков (HR) = 0,348; 95% доверительный интервал (CI) = 0,210–0,570; P = \(2,32\times). {10}^{-5}\)). Кроме того, OncoNPC позволил в 2,2 раза увеличить число пациентов с ХМК, которые могли бы получить геномно-ориентированную терапию. Таким образом, OncoNPC предоставляет доказательства существования отдельных подгрупп CUP и предлагает потенциал для поддержки принятия клинических решений по ведению пациентов с CUP.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 12 печатных выпусков и онлайн-доступ.

189,00 долларов США в год

всего $15,75 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Цены варьируются в зависимости от типа статьи

от$1,95

до$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Данные многоцентровой панели секвенирования опухолей NGS доступны по запросу на веб-сайте AACR Project GENIE: https://www.aacr.org/professionals/research/aacr-project-genie/. Полностью обученная модель OncoNPC, обработанные данные о соматических вариантах из профиля DFCI и деидентифицированные клинические данные, использованные в анализе соответствия лечения, доступны по адресу https://github.com/itmoon7/onconpc.

Мы использовали языки программирования R (v4.0.2) и Python (v3.9.13) для обработки функций OncoNPC (R deconstructSigs v1.8.0), разработки и интерпретации модели OncoNPC (Python xgboost v1.2.0, shap v0.41.0) и анализа выживаемости. (R Survival v3.2.7, статистика v4.0.2, Python Lifelines v0.27.4, scipy v1.7.1). См. https://github.com/itmoon7/onconpc для сценария предварительной обработки, полностью обученной модели OncoNPC, демонстрации записной книжки о том, как использовать OncoNPC и других справочных материалов.

Павлидис Н., Халед Х. и Гаафар Р. Мини-обзор рака неизвестной первичной локализации: клиническая загадка для онкологов. Дж. Адв. Рез. 6, 375–382 (2015).

Статья PubMed Google Scholar

Варадхачари, Г. Р. и Рабер, М. Н. Рак неизвестной первичной локализации. Н. англ. Дж. Мед. 371, 757–765 (2014).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Хайман, DM и др. Вемурафениб при множественном немеланомном раке с мутациями BRAF V600. Н. англ. Дж. Мед. 373, 726–736 (2015).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Хейнсворт, Дж.Д. и Греко, Ф.А. Рак неизвестной первичной локализации: новые парадигмы лечения в эпоху точной медицины. Являюсь. Соц. Клин. Онкол. Образование. Книга 38, 20–25 (2018).

Статья PubMed Google Scholar