जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षर और रोगनिदान संबंधी मार्कर

एक जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षर जीनों का एक परिभाषित समूह है जिसका संयुक्त अभिव्यक्ति पैटर्न एक जैविक स्थिति के बारे में जानकारी देता है, जैसे कि किसी बीमारी का संभावित मार्ग। ऑन्कोलॉजी में, मात्रात्मक अभिव्यक्ति माप से प्राप्त बहु-जीन हस्ताक्षर का उपयोग रोगनिदान संबंधी मार्कर के रूप में किया जाता है जो ट्यूमर जीव विज्ञान को एक जोखिम अनुमान में सारांशित करते हैं।

Definition

एक जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षर अभिव्यक्ति का एक बहु-जीन पैटर्न है, जिसे मात्रात्मक रूप से मापा जाता है, जो एक परिभाषित परिणाम या फेनोटाइप से जुड़ा होता है; जब इसका उपयोग रोग के प्राकृतिक मार्ग का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है तो यह एक रोगनिदान संबंधी मार्कर के रूप में कार्य करता है।

Scope

यह विषय बताता है कि बहु-जीन हस्ताक्षर अभिव्यक्ति डेटा से कैसे प्राप्त किए जाते हैं, रोगनिदान संबंधी और पूर्वानुमानित मार्करों के बीच का अंतर, एक हस्ताक्षर के नैदानिक रूप से विश्वसनीय होने से पहले आवश्यक सत्यापन चरण, और अवधारणा के उदाहरण के रूप में ऐतिहासिक स्तन-कैंसर हस्ताक्षर। यह हस्ताक्षर को एक पद्धतिगत और साक्ष्य विषय के रूप में संबोधित करता है, न कि व्यक्तिगत उपचार निर्णयों के स्रोत के रूप में।

Core questions

• एक बहु-जीन हस्ताक्षर कैसे प्राप्त किया जाता है और एक जोखिम स्कोर में कम किया जाता है?
• एक रोगनिदान संबंधी और एक पूर्वानुमानित मार्कर के बीच क्या अंतर है?
• एक हस्ताक्षर के विश्वसनीय होने से पहले किस सत्यापन की आवश्यकता है?
• हस्ताक्षर अंतर्निहित अभिव्यक्ति-मापन प्लेटफॉर्म से कैसे संबंधित हैं?

Key concepts

• बहु-जीन हस्ताक्षर
• रोगनिदान संबंधी बनाम पूर्वानुमानित मार्कर
• जोखिम स्कोर और वर्गीकरण
• प्रशिक्षण और स्वतंत्र सत्यापन
• ओवरफिटिंग और पुनरुत्पादन क्षमता

Mechanisms

हस्ताक्षर ज्ञात परिणामों वाले नमूनों में कई जीनों में अभिव्यक्ति को मापकर बनाए जाते हैं, फिर सांख्यिकीय शिक्षण का उपयोग करके जीनों के एक उपसमूह और भार का चयन किया जाता है जो परिणाम समूहों को सबसे अच्छी तरह से अलग करते हैं; परिणाम एक क्लासिफायर या निरंतर जोखिम स्कोर होता है। क्योंकि ऐसे मॉडल प्रशिक्षण डेटा में शोर को फिट कर सकते हैं, अलग-अलग समूहों में स्वतंत्र सत्यापन आवश्यक है, और एक मार्कर जो चिकित्सा (रोगनिदान संबंधी) की परवाह किए बिना परिणाम का अनुमान लगाता है, उसे एक मार्कर से अलग किया जाता है जो एक विशिष्ट उपचार (पूर्वानुमानित) से लाभ का अनुमान लगाता है। 70-जीन स्तन-कैंसर हस्ताक्षर (वैन 'टी वीर एट अल।, 2002) और 21-जीन पुनरावृत्ति स्कोर (पाइक एट अल।, 2004) इस तरह से प्राप्त मूलभूत उदाहरण हैं, और संभावित मूल्यांकन (कार्डोसो एट अल।, 2016) नैदानिक उपयोग का समर्थन करने के लिए आवश्यक साक्ष्य के स्तर को दर्शाता है।

Clinical relevance

कुछ कैंसर में अभिव्यक्ति हस्ताक्षर को रोगनिदान संबंधी जानकारी के रूप में रिपोर्ट किया जाता है, और उनकी व्युत्पत्ति और सत्यापन को समझना ऐसी रिपोर्टों का मूल्यांकन करने का एक हिस्सा है। यह प्रविष्टि हस्ताक्षर के पीछे की कार्यप्रणाली और साक्ष्य की व्याख्या करती है; यह विशिष्ट परीक्षणों, थ्रेसहोल्ड या उपचारों की सिफारिश नहीं करती है, जो मान्य परख और चिकित्सकों द्वारा लागू नैदानिक दिशानिर्देशों पर निर्भर करते हैं।

Evidence & guidelines

यह अवधारणा 70-जीन हस्ताक्षर (वैन 'टी वीर एट अल।, 2002) और 21-जीन पुनरावृत्ति स्कोर (पाइक एट अल।, 2004) द्वारा समर्थित है, जिसमें एक यादृच्छिक परीक्षण (कार्डोसो एट अल।, 2016) में एक हस्ताक्षर-निर्देशित रणनीति का संभावित मूल्यांकन रिपोर्ट किया गया है। ये कार्य खोज से लेकर स्वतंत्र और संभावित सत्यापन तक की प्रगति को भी दर्शाते हैं।

History

यह विचार कि अभिव्यक्ति पैटर्न परिणाम की भविष्यवाणी कर सकते हैं, 2000 के दशक की शुरुआत में स्तन कैंसर में प्रदर्शित किया गया था, पहले 70-जीन हस्ताक्षर (वैन 'टी वीर एट अल।, 2002) द्वारा और फिर 21-जीन पुनरावृत्ति स्कोर (पाइक एट अल।, 2004) द्वारा। बाद के संभावित परीक्षणों, जैसे कि 70-जीन हस्ताक्षर (कार्डोसो एट अल।, 2016) का मूल्यांकन, ने यह संबोधित किया कि क्या एक हस्ताक्षर पर कार्य करने से निर्णय लेने में सुधार होता है।

Debates

एक हस्ताक्षर के विश्वसनीय होने से पहले कितना सत्यापन पर्याप्त है?

सांख्यिकीय शिक्षण द्वारा प्राप्त हस्ताक्षर ओवरफिटिंग का जोखिम उठाते हैं और नए समूहों में पुनरुत्पादन करने में विफल हो सकते हैं, इसलिए एक हस्ताक्षर को विश्वसनीय मानने से पहले स्वतंत्र और आदर्श रूप से संभावित सत्यापन की आवश्यकता होती है; कितना साक्ष्य पर्याप्त है यह एक सक्रिय प्रश्न बना हुआ है।

Key figures

• Laura van 't Veer
• Soonmyung Paik
• Fatima Cardoso

Seminal works

• vantveer-2002
• paik-2004
• cardoso-2016

Frequently asked questions

एक रोगनिदान संबंधी और एक पूर्वानुमानित मार्कर के बीच क्या अंतर है?

एक रोगनिदान संबंधी मार्कर उपचार से स्वतंत्र बीमारी के संभावित मार्ग का अनुमान लगाता है, जबकि एक पूर्वानुमानित मार्कर यह अनुमान लगाता है कि क्या एक रोगी को किसी विशेष चिकित्सा से लाभ होने की संभावना है; एक एकल हस्ताक्षर एक, दूसरा, या दोनों हो सकता है, और इसे उचित अध्ययन डिजाइनों द्वारा स्थापित किया जाना चाहिए।

एक जीन हस्ताक्षर को स्वतंत्र समूहों में क्यों मान्य किया जाना चाहिए?

हस्ताक्षर डेटा में मॉडल फिट करके प्राप्त किए जाते हैं, जो प्रशिक्षण सेट के लिए विशिष्ट शोर को पकड़ सकते हैं; अलग-अलग समूहों में हस्ताक्षर का परीक्षण यह दर्शाता है कि परिणाम के साथ इसका संबंध वास्तविक और पुनरुत्पादित करने योग्य है।