A molekuláris radiogenomika alkalmazása nem kissejtes tüdőrákban (NSCLC)

Ez egy prospektív vizsgálat, és a kutatók rutin patológiás mintákat használnak a teljes exome szekvenáláshoz (WES) és immunhisztokémiai festéshez.

A patológiai vizsgálatok közé tartozik a PD-L1, az EGFR állapot, az ALK és a ROS-1.

WES: A teljes DNS-t paraffinba ágyazott tumormintákból a QIAamp DNA FFPE Tissue Kit (QIAGEN GmbH, Hilden, Németország) segítségével extraháltuk. A kód mérete 45 Mb volt. A teljes DNS-szekvencia esetében röviden a daganatokat Covaris M220 szonikátorral (Life Technologies Europe, Gent, Belgium) ultrahanggal kezeltük, majd további amplifikáció céljából adapterhez ligáltuk (Illumina® TruSeq Exome Library Prep, USA). A könyvtár előkészítése után az összes mintát NextSeq500 rendszerrel szekvenáltuk a gyártó utasításai szerint (Illumina, San Diego, USA). A vizsgálók egyidejűleg 12 mintával (összesen 100 Gb) végeznek szekvenálást. A szekvencia hossza 150 bp volt páros véggel (2*150 bp). A szekvenálás átlagos mélysége 100X. A szekvenálási teljesítmény után az olvasási fájl (fastq) minőségét FastQC-vel értékelték, majd referenciaként humán Hg19-et használva térképezték fel. Bam fájlokat használtak bemenetként a Varscan algoritmushoz a csíravonal és a szomatikus mutációk azonosításához. Az annotált és szűrt változatokat manuálisan ellenőrzik az IGV (Integrative Genomics Viewer) segítségével, majd a Sanger-szekvencia megerősíti. A kutatók elemzik a klinikailag összefüggő génelváltozásokat, beleértve a hatásos génmutációkat (EGFR, BRAF, KRAS és MET). Emellett a klinikailag fontos géneket is elemzik, beleértve a TP53 és SDH gének mutációs státuszát. A kutatók elemezték a glükóz metabolikus klaszter gének mutációs státuszát is.

TMB (tumor mutációs terhelés) megabázisonként: A megszámlált mutációk teljes számát elosztjuk a megcélzott terület kódoló régiójának méretével.

MATH (mutáns-allél tumor heterogenitás): A kutatók először minden tumormintából megkapják a MAF-et (a DNS azon frakcióját, amely a mutáns allélt egy génlókuszban mutatja). A MAF-eloszlást a MAF-ok mediánjának (eloszlási központja) és MD-jének (medián eltérésének) kiszámításához egy daganatban fogják használni. Az MD-t úgy határozzuk meg, hogy megkapjuk az összes MAF abszolút különbségét a MAF mediánjától. Ezután az abszolút különbségek mediánját megszorozzuk 1,4826-os tényezővel, hogy megkapjuk az MD-t. A MATH az MD és a medián százalékos arányaként kerül kiszámításra: MATH = (MD/medián) × 100 [45].

Shannon-diverzitási index (Shannon-entropia) [50]: Az egyes betegek tumormintájának MAF-eloszlását (hisztogramját) különböző méretű tárolóedényekkel határoztuk meg (teljes tartályméret = S). A Shannon-diverzitási indexet ezután az egyes MAF-tárolók valószínűségeinek eloszlása ​​alapján számítják ki.

Az FDG PET képi jellemzőit a kutatók a következők szerint extrahálták: <Kézzel készített radiomika> A hagyományos képparaméterek közé tartozik a SUVmax, a metabolikus tumortérfogat (MTV) és az elsődleges daganat teljes lézió glikolízise (TLG). A hagyományos FDG PET paraméterek kiszámítása kereskedelmi forgalomba hozott szoftverrel (PBAS, PMOD 4.0) történik. A radiomika (textúraelemzés) csak az FDG PET előkezelésére kerül kiszámításra. A radiomikus elemzés mátrixai közé tartozik a hisztogram analízis, a szürke-szintű ko-előfordulási mátrix (GLCM), a szürke szintű futáshossz-mátrix (GLRLM), a szürkeszintű méretzóna mátrix (GLSZM), a szomszédsági szürketónus-különbség mátrix (NGTDM). és alakjellemzők.

<Deep radiomics> A kutatók a szegmentált térfogatot konvolúciós neurális hálózatba (CNN) helyezték elemzés céljából. A kutatók felügyelt CNN-t használnak a képalkotás és más eredmények közötti kapcsolat elemzésére.