使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測腸道微生物組的癌癥免疫治療反應(yīng)

一篇新的研究論文于 2022 年 7 月 19 日發(fā)表在Oncotarget上，題為“使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測腸道微生物組的癌癥免疫治療反應(yīng)”。

癌癥免疫療法顯著提高了患者的生存率。然而，一半的患者對免疫療法沒有反應(yīng)。腸道微生物群與黑色素瘤患者對免疫療法的臨床反應(yīng)有關(guān);然而，不同的分類群與反應(yīng)狀態(tài)相關(guān)，所涉及的分類群在研究之間不一致。

在這項(xiàng)新研究中，來自美國國立衛(wèi)生研究院圖書館、國家癌癥研究所、國家人類基因組研究所、西弗吉尼亞大學(xué)、齊默爾曼聯(lián)合公司和匹茲堡大學(xué)的 Hai Liang 及其同事使用了一種與腫瘤無關(guān)的方法尋找不同晚期癌癥免疫治療患者的共同腸道微生物組反應(yīng)特征。

研究團(tuán)隊(duì)解釋說：“使用組合數(shù)據(jù)集，我們使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練和驗(yàn)證模型以預(yù)測患者的臨床反應(yīng)，然后使用鳥槍法宏基因組測序數(shù)據(jù)進(jìn)行跨測序平臺(tái)驗(yàn)證。”

對來自混合腫瘤隊(duì)列的 16S rRNA 基因測序數(shù)據(jù)和來自不同黑色素瘤患者隊(duì)列的三個(gè)已發(fā)表的免疫治療腸道微生物組數(shù)據(jù)集的綜合薈萃分析發(fā)現(xiàn)，某些腸道細(xì)菌分類群與免疫治療反應(yīng)狀態(tài)相關(guān)，而與腫瘤類型無關(guān)。

使用多變量 selbal 分析，研究人員確定了與響應(yīng)者和非響應(yīng)者相關(guān)的兩組不同的細(xì)菌屬。腸道微生物群落特征的統(tǒng)計(jì)模型顯示，在擴(kuò)增子測序數(shù)據(jù)集和使用鳥槍法宏基因組數(shù)據(jù)集的交叉測序平臺(tái)驗(yàn)證中，免疫治療反應(yīng)的預(yù)測準(zhǔn)確度很高。

結(jié)果表明，基線腸道微生物組特征可能預(yù)測腫瘤患者接受免疫治療的臨床結(jié)果，其中一些特征可能在不同的腫瘤類型、患者隊(duì)列和測序平臺(tái)中推廣。研究結(jié)果展示了機(jī)器學(xué)習(xí)模型如何揭示微生物組與免疫療法的相互作用，從而最終改善癌癥患者的預(yù)后

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