Stanovení a klinická aplikace predikčního modelu vzdálené metastázy rakoviny plic na základě genomických charakteristik cirkulujících nádorových buněk

Rakovina plic je v mé zemi nejčastějším typem rakoviny, ale 5letá doba přežití pacientů s rakovinou plic je pouze 17 %. Mezi nimi je největším důvodem, který ovlivňuje prognózu pacienta, metastáza nádoru. Klinických metod vhodných pro léčbu metastatického karcinomu plic je velmi málo a kurativní efekt není dobrý. Klíčem ke zlepšení přežití rakoviny plic je proto včasné sledování a intervence k prevenci vzdálené kolonizace metastáz. Předběžný výzkum tohoto projektu zjistil, že cirkulující nádorové buňky v periferní krvi mohou být použity jako účinný prostředek pro klinickou diagnostiku a léčbu zhoubných nádorů plic. Prostřednictvím analýzy rozdílu v časových a prostorových metastázách pacientů s rakovinou plic bylo zjištěno, že genomy různých stádií metastáz a metastatických orgánů rakoviny plic jsou zcela odlišné a úzce souvisí s přežitím pacienta. Z tohoto důvodu navrhujeme hypotézu, že charakteristiky genomových mutací cirkulujících nádorových buněk mohou detekovat signály nádorových metastáz dříve než diagnostika pomocí CT zobrazení. Abychom tuto hypotézu ověřili, vyvineme systém hodnocení rizika metastáz rakoviny založený na genomice nádoru. Nejprve shromažďujeme velká data o genomu primárního a metastatického karcinomu plic z veřejných databází a pomocí statistických metod vyhledáváme genomické rysy, které významně souvisejí s metastatickým karcinomem plic a jeho metastatickými kolonizačními orgány. Za druhé, použití těchto funkcí k vývoji sady modelů strojového učení, které mohou určit riziko metastáz rakoviny plic na základě vlastností jejího genomu. Nakonec jsme model aplikovali do klinické praxe. Detekcí cirkulujících nádorových buněk pacientů s primárním karcinomem plic během opětovného vyšetření jsme vytvořili statistický model redukce šumu pro extrakci genomických charakteristik a poté jsme jej nahradili do modelu, abychom určili cirkulující nádorové buňky nesené pacientem, zda existuje riziko recidivy a metastáz. Porovnáním zobrazovacích dat v přehledu ověříme, zda model detekuje časné metastázové signály karcinomu plic dříve než zobrazovací metody. Náš model nakonec agreguje genomové markery související s rizikem metastáz, prozkoumá jejich zacílení na léky a poskytne účinnou podporu analýzy velkých dat pro včasnou intervenci při kolonizaci metastáz a prodloužení přežití pacientů s rakovinou plic. Pokud bude téma demonstrováno, pomůže to objasnit použití analýzy velkých dat nádorového genomu k odhalení mutací genomového ovladače metastatického karcinomu plic; prokázat proveditelnost cirkulujících mutací genomu nádorových buněk k předpovědi rizika metastáz rakoviny plic; a konečně objasnění signálu PI3K/Akt/mTOR Mohou být inhibitory dráhy použity jako cíl pro časnou intervenci u metastáz rakoviny plic.