PRECOG数据库重大更新:整合成人、儿科及免疫治疗队列的基因表达与临床结局关联资源
《Nucleic Acids Research》:PRECOG update: an augmented resource of clinical outcome associations with gene expression for adult, pediatric, and immunotherapy cohorts
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时间:2025年11月18日
来源:Nucleic Acids Research 13.1
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本刊推荐:为解决癌症预后生物标志物资源分散、缺乏跨疗法比较的问题,研究人员开展PRECOG数据库更新研究,新增超1万成人患者、3000儿科患者及4000免疫治疗患者数据,通过Cox回归和CIBERSORTx计算基因/细胞类型与生存关联的z分数,实现跨人群、跨疗法的生物标志物发现,为精准医疗提供开放资源。
随着精准医疗时代的到来,基因表达谱已成为预测癌症患者临床结局的重要工具。然而,当前存在的生物标志物资源往往存在数据分散、分析方法不统一、跨人群比较困难等局限。特别是在免疫治疗迅猛发展的背景下,如何系统评估基因表达在传统疗法与免疫检查点抑制剂(ICI)治疗中的预后价值,成为肿瘤研究领域的迫切需求。斯坦福大学研究团队早在2015年建立的PRECOG(PREdiction of Clinical Outcomes from Genomic Profiles)数据库,作为首个全面整合基因表达与患者生存关联的资源,为这一领域奠定了重要基础。但经过十年发展,原有数据库在癌症类型覆盖、儿科肿瘤代表性和免疫治疗数据整合方面已显不足。
为解决这些问题,研究人员对PRECOG进行了全面升级,相关成果发表于《Nucleic Acids Research》。本研究通过系统收集近年公开的基因表达数据集,显著扩充了数据库规模,特别是原先代表性不足的成人癌症类型,并首次整合了儿科肿瘤和免疫治疗队列。更新后的PRECOG包含约35,000名患者数据,较原版本规模翻倍,为比较不同癌症类型、年龄群体和治疗方式的生物标志物提供了统一平台。
研究方法上,团队从Gene Expression Omnibus、ArrayExpress等公共数据库筛选具有临床结局数据的基因表达数据集,严格遵循样本量(n≥50)和技术平台标准。对符合条件的数据进行标准化预处理,包括基因ID统一、表达量对数转换、分位数归一化和缺失值填补。关键分析技术包括:使用Cox比例风险回归计算时间-事件结局的基因水平z分数,逻辑回归用于应答者与非应答者分类;通过CIBERSORTx计算22种免疫细胞类型的比例及其与结局的关联;采用Liptak加权meta-z检验和Stouffer法计算癌种特异性及泛癌meta-z分数。
研究新增10,244名成人患者,涵盖57个数据集和32个癌症亚型,使数据库规模增加57%。特别关注了原先代表性不足的癌症类型,如胰腺腺癌(PDAC)样本量从102例增至870例,显著提升了基因集富集分析的统计效能。更新后,26个Hallmark基因集从非显著变为显著,包括"IFNα反应"和"TNFα信号通过NFκB"等与PDAC生物学相关的通路,验证了扩充数据对生物标志物发现的增强作用。
儿科PRECOG整合了12种癌症的3,094例患者数据。成人vs儿科基因水平meta-z分数显示显著相关(R=0.47),Hallmark通路富集分数高度相关(R=0.76),但"雌激素反应"等成人特异性通路存在差异。免疫细胞比例在成人与儿科癌症间高度相关(R=0.78),但细胞比例与结局的关联除中性粒细胞外均无相关性,提示肿瘤微环境功能存在发育阶段特异性。
免疫治疗队列包含4,045例患者,涵盖20种癌症和69个数据集。基因水平meta-z分数显示T细胞耗竭基因(如TIGIT、LAG3)成为有利预后标志,而DOK4(T细胞活化负调控因子)为最不利标志。与常规治疗相比,ICI治疗背景下M1巨噬细胞和肥大细胞从有利因素转为不利因素,揭示了治疗方式对生物标志物意义的重塑。
网站新增"分析"标签页,支持基因vs基因、细胞类型vs细胞类型、癌症类型vs癌症类型的meta-z分数比较,增强了数据的可探索性。
本研究通过系统整合和扩充PRECOG资源,建立了目前最全面的基因表达-临床结局关联数据库。其重要意义在于:统一的分析流程确保了跨研究数据的可比性;严格的临床亚型分层(如头颈癌亚型、NSCLC组织学亚型)提升了生物标志物发现的精确度;成人-儿科-免疫治疗三模块设计支持发育生物学和治疗反应机制的对比研究。特别是中性粒细胞在成人和儿科癌症中均显示不利预后价值,为肿瘤相关炎症研究提供了新方向。该开放资源将加速新型生物标志物的发现,促进精准医疗在更广泛人群中的实施。
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