在罕见恶性瘤中发现生物标志物:开发RDEB-cSCC的miRNA签名
Roland Zauner1, Monika Wimmer1, Sabine Atzmueller2
1EB House Austria, Research Program for Molecular Therapy of Genodermatoses, Department of Dermatology & Allergology, University Hospital of the Paracelsus Medical University, 5020 Salzburg, Austria.
Cancers
|July 14, 2023
概括
机器学习模型使用miRNA签名准确地检测了衰退性缩性表皮溶解牛 (RDEB) 患者的罕见皮肤状细胞癌 (cSCC). 这种方法利用公共数据来改善早期瘤检测和临床可行性.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 基因组学就是基因组学.
- 生物信息学是一种生物信息学.
背景情况:
- 机器学习 (ML) 有助于瘤生物标记物识别,但由于患者数据有限,它与罕见癌症作斗争.
- 衰退性缩性表皮溶解 (RDEB) 患者面临着侵袭性皮肤状细胞癌 (cSCC) 的高风险,需要早期检测.
- 微RNAs (miRNAs) 显示出作为液体活检标记物用于非侵入性癌症检测的前景.
研究的目的:
- 在RDEB中对miRNA签名进行表征,以潜在的瘤检测.
- 通过使用TCGA数据分析miRNA与其他瘤类型的样本相似性,以克服RDEB样本稀缺性.
- 开发和验证基于ML的RDEB-cSCC检测的预测模型.
主要方法:
- 分析了来自RDEB初级细胞的miRNA表达特征,并将其与TCGA瘤数据进行了比较.
- 训练有素的弹性净逻辑回归模型使用33,10和3 miRNAs基于头部和部状细胞癌 (HN-SCC) 数据.
- 在独立的HN-SCC数据集,基于RDEB细胞的miRNA-Seq数据和RDEB外体上验证了模型性能.
主要成果:
- 确定了RDEB-SCC和HN-SCC之间的显著miRNA相似性,使模型训练成为可能.
- 在包括RDEB外体在内的数据集中实现了高预测性能 (AUC-ROC 83-100%),证明了临床潜力.
- 开发了三种不同的ML模型,具有不同的miRNA复杂性,所有模型都显示出强大的诊断能力.
结论:
- 使用ML和公开可用的数据,用于RDEB-cSCC检测的诊断miRNA签名是可行的.
- 开发的模型显示高准确性预测瘤从基于细胞的数据和外体.
- 这种方法可以改善与RDEB相关的cSCC的早期检测,促进及时干预.
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