Các Dấu Ấn Biểu Hiện Gen và Chỉ Điểm Tiên Lượng

Dấu ấn biểu hiện gen là một tập hợp gen được xác định mà mô hình biểu hiện kết hợp của chúng mang thông tin về một trạng thái sinh học, chẳng hạn như diễn biến có thể xảy ra của một bệnh. Trong ung thư học, các dấu ấn đa gen có nguồn gốc từ các phép đo biểu hiện định lượng được sử dụng làm chỉ điểm tiên lượng để tóm tắt sinh học khối u thành một ước tính rủi ro.

Definition

Dấu ấn biểu hiện gen là một mô hình biểu hiện đa gen, được đo lường định lượng, có liên quan đến một kết quả hoặc kiểu hình xác định; khi được sử dụng để ước tính diễn biến tự nhiên của bệnh, nó đóng vai trò là một chỉ điểm tiên lượng.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách các dấu ấn đa gen được lấy từ dữ liệu biểu hiện, sự phân biệt giữa chỉ điểm tiên lượng và chỉ điểm dự đoán, các bước xác nhận cần thiết trước khi một dấu ấn có độ tin cậy lâm sàng, và các dấu ấn ung thư vú mang tính bước ngoặt làm minh họa cho khái niệm này. Nó đề cập đến các dấu ấn như một chủ đề về phương pháp luận và bằng chứng, không phải là nguồn đưa ra các quyết định điều trị cá nhân.

Core questions

• Một dấu ấn đa gen được lấy và giảm xuống thành điểm rủi ro như thế nào?
• Sự khác biệt giữa chỉ điểm tiên lượng và chỉ điểm dự đoán là gì?
• Cần xác nhận những gì trước khi một dấu ấn đáng tin cậy?
• Các dấu ấn liên quan đến nền tảng đo lường biểu hiện cơ bản như thế nào?

Key concepts

• Dấu ấn đa gen
• Chỉ điểm tiên lượng so với chỉ điểm dự đoán
• Điểm rủi ro và phân loại
• Huấn luyện và xác nhận độc lập
• Quá khớp và khả năng tái lập

Mechanisms

Các dấu ấn được xây dựng bằng cách đo lường biểu hiện của nhiều gen trong các mẫu có kết quả đã biết, sau đó sử dụng học máy thống kê để chọn một tập hợp con các gen và trọng số phân tách tốt nhất các nhóm kết quả; kết quả là một bộ phân loại hoặc điểm rủi ro liên tục. Bởi vì các mô hình như vậy có thể phù hợp với nhiễu trong dữ liệu huấn luyện, việc xác nhận độc lập trong các nhóm riêng biệt là rất cần thiết, và một chỉ điểm ước tính kết quả bất kể liệu pháp (tiên lượng) được phân biệt với một chỉ điểm dự đoán lợi ích từ một phương pháp điều trị cụ thể (dự đoán). Dấu ấn ung thư vú 70 gen (van 't Veer et al., 2002) và điểm tái phát 21 gen (Paik et al., 2004) là những ví dụ nền tảng được lấy theo cách này, và đánh giá tiền cứu (Cardoso et al., 2016) minh họa mức độ bằng chứng cần thiết để hỗ trợ việc sử dụng lâm sàng.

Clinical relevance

Các dấu ấn biểu hiện được báo cáo là thông tin tiên lượng trong một số bệnh ung thư, và việc hiểu rõ nguồn gốc và xác nhận của chúng là một phần của việc đánh giá các báo cáo đó. Mục này giải thích phương pháp luận và bằng chứng đằng sau các dấu ấn; nó không khuyến nghị các xét nghiệm, ngưỡng hoặc phương pháp điều trị cụ thể, những điều này phụ thuộc vào các xét nghiệm đã được xác nhận và hướng dẫn lâm sàng được áp dụng bởi các bác sĩ lâm sàng.

Evidence & guidelines

Khái niệm này được củng cố bởi dấu ấn 70 gen (van 't Veer et al., 2002) và điểm tái phát 21 gen (Paik et al., 2004), với đánh giá tiền cứu về một chiến lược được hướng dẫn bằng dấu ấn được báo cáo trong một thử nghiệm ngẫu nhiên (Cardoso et al., 2016). Những công trình này cũng minh họa sự tiến triển từ khám phá đến xác nhận độc lập và tiền cứu.

History

Ý tưởng rằng các mô hình biểu hiện có thể dự đoán kết quả đã được chứng minh trong ung thư vú vào đầu những năm 2000, đầu tiên là bằng dấu ấn 70 gen (van 't Veer et al., 2002) và sau đó là bằng điểm tái phát 21 gen (Paik et al., 2004). Các thử nghiệm tiền cứu tiếp theo, chẳng hạn như đánh giá dấu ấn 70 gen (Cardoso et al., 2016), đã giải quyết liệu việc hành động dựa trên một dấu ấn có cải thiện việc ra quyết định hay không.

Debates

Cần bao nhiêu xác nhận là đủ trước khi một dấu ấn đáng tin cậy?

Các dấu ấn được lấy bằng học máy thống kê có nguy cơ quá khớp và có thể không tái lập được trong các nhóm mới, vì vậy cần có xác nhận độc lập và lý tưởng là tiền cứu trước khi một dấu ấn được coi là đáng tin cậy; lượng bằng chứng đủ là bao nhiêu vẫn là một câu hỏi đang được nghiên cứu.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa chỉ điểm tiên lượng và chỉ điểm dự đoán là gì?

Một chỉ điểm tiên lượng ước tính diễn biến có thể xảy ra của bệnh độc lập với điều trị, trong khi một chỉ điểm dự đoán ước tính liệu bệnh nhân có khả năng hưởng lợi từ một liệu pháp cụ thể hay không; một dấu ấn đơn lẻ có thể là một trong hai, hoặc cả hai, và điều này phải được thiết lập bằng các thiết kế nghiên cứu thích hợp.

Tại sao một dấu ấn gen phải được xác nhận trong các nhóm độc lập?

Các dấu ấn được lấy bằng cách điều chỉnh các mô hình cho dữ liệu, điều này có thể thu được nhiễu cụ thể của tập huấn luyện; việc kiểm tra dấu ấn trong các nhóm riêng biệt cho thấy liệu mối liên hệ của nó với kết quả có thực và có thể tái lập hay không.