Identification of new prognostic subtypes of chronic lymphocytic leukemia using pathway mutation score and machine learning

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14740%2F19%3A00111135" target="_blank" >RIV/00216224:14740/19:00111135 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.onkologickedny.cz/program/identifikace-novych-prognostickych-subtypu-chronicke-lymfocytarni-leukemie-pouzitim-drahoveho-mutacniho-skore-a-strojoveho-uceni/c1533" target="_blank" >https://www.onkologickedny.cz/program/identifikace-novych-prognostickych-subtypu-chronicke-lymfocytarni-leukemie-pouzitim-drahoveho-mutacniho-skore-a-strojoveho-uceni/c1533</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Identifikace nových prognostických subtypů chronické lymfocytární leukemie použitím dráhového mutačního skóre a strojového učení

Original language description

Chronická lymfocytární leukemie (CLL) je nejběžnější leukemie dospělých s různorodým klinickým průběhem, což do značné míry souvisí s její výraznou genetickou heterogenitou. Doposud bylo u CLL identifikováno pouze několik rekurentně mutovaných genů s klinickým významem; četné mutace v množství dalších genů jsou obvykle považovány za doprovodné a jejich klinický význam zůstává nejasný. Cílem této studie bylo popsat efekt těchto domněle doprovodných mutací pomocí dráhového mutačního skóre a metod strojového učení. Materiál a metody: Z veřejně dostupné databáze jsme získali data od 316 CLL pacientů se somatickými hypermutacemi v těžkém řetězci imunoglobulinů (IGHV). U této skupiny jsme shromáždili 4 739 genů zasažených nesynonymní bodovou mutací a/nebo mutací způsobující posun čtecího rámce. Následně jsme určili biologické dráhy obsahující zasažené geny a na základě rozsahu poškození v dráze jsme vypočítali dráhové mutační skóre pro každého pacienta. Poté jsme využili strojového učení pro identifikaci podskupin pacientů s odlišným časem do léčby (TTT) a vytvořili jsme klasifikační model pro zařazení pacientů do těchto podskupin. Výsledky: Identifikovali jsme pět podskupin lišících se v TTT (p &lt; 0,0001). Čtyři z nich byly charakterizovány odlišnými zasaženými biologickými procesy – buněčná adheze, signalizace regulovaná vápenatými ionty, organizace synapse a transport ABC proteiny. V poslední podskupině nebyly identifikovány charakteristické rekurentně zasažené dráhy. Následně jsme vytvořili klasifikační model, který byl schopen určit nalezené podskupiny na základě dráhového mutačního skóre s přesností 0,77 plochy pod ROC křivkou (AUC). Tento model jsme použili k evaluaci našich výsledků na nezávislém datasetu 187 pacientů se somatickými hypermutacemi v IGHV, ve kterém jsme identifikovali podobnou distribuci podskupin založených na námi navrženém mutačním skóre. Závěr: V souboru CLL pacientů se somatickými hypermutacemi IGHV jsme identifikovali prognostické podskupiny na základě dráhového mutačního skóre. Věříme, že tyto výsledky pomohou zpřesnit diagnostiku pacientů s CLL. V budoucnu se chystáme navržený postup aplikovat na náš vlastní soubor dat z celoexomového sekvenování u CLL pacientů a zkoumat vliv doprovodných mutací na klonální evoluci CLL.

Czech name

Identifikace nových prognostických subtypů chronické lymfocytární leukemie použitím dráhového mutačního skóre a strojového učení

Czech description

Chronická lymfocytární leukemie (CLL) je nejběžnější leukemie dospělých s různorodým klinickým průběhem, což do značné míry souvisí s její výraznou genetickou heterogenitou. Doposud bylo u CLL identifikováno pouze několik rekurentně mutovaných genů s klinickým významem; četné mutace v množství dalších genů jsou obvykle považovány za doprovodné a jejich klinický význam zůstává nejasný. Cílem této studie bylo popsat efekt těchto domněle doprovodných mutací pomocí dráhového mutačního skóre a metod strojového učení. Materiál a metody: Z veřejně dostupné databáze jsme získali data od 316 CLL pacientů se somatickými hypermutacemi v těžkém řetězci imunoglobulinů (IGHV). U této skupiny jsme shromáždili 4 739 genů zasažených nesynonymní bodovou mutací a/nebo mutací způsobující posun čtecího rámce. Následně jsme určili biologické dráhy obsahující zasažené geny a na základě rozsahu poškození v dráze jsme vypočítali dráhové mutační skóre pro každého pacienta. Poté jsme využili strojového učení pro identifikaci podskupin pacientů s odlišným časem do léčby (TTT) a vytvořili jsme klasifikační model pro zařazení pacientů do těchto podskupin. Výsledky: Identifikovali jsme pět podskupin lišících se v TTT (p &lt; 0,0001). Čtyři z nich byly charakterizovány odlišnými zasaženými biologickými procesy – buněčná adheze, signalizace regulovaná vápenatými ionty, organizace synapse a transport ABC proteiny. V poslední podskupině nebyly identifikovány charakteristické rekurentně zasažené dráhy. Následně jsme vytvořili klasifikační model, který byl schopen určit nalezené podskupiny na základě dráhového mutačního skóre s přesností 0,77 plochy pod ROC křivkou (AUC). Tento model jsme použili k evaluaci našich výsledků na nezávislém datasetu 187 pacientů se somatickými hypermutacemi v IGHV, ve kterém jsme identifikovali podobnou distribuci podskupin založených na námi navrženém mutačním skóre. Závěr: V souboru CLL pacientů se somatickými hypermutacemi IGHV jsme identifikovali prognostické podskupiny na základě dráhového mutačního skóre. Věříme, že tyto výsledky pomohou zpřesnit diagnostiku pacientů s CLL. V budoucnu se chystáme navržený postup aplikovat na náš vlastní soubor dat z celoexomového sekvenování u CLL pacientů a zkoumat vliv doprovodných mutací na klonální evoluci CLL.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

30204 - Oncology

Project

<a href="/en/project/LQ1601" target="_blank" >LQ1601: CEITEC 2020</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů