A multi-scale integrated analysis identifies KRT8 as a pan-cancer early biomarker
Notice bibliographique
Résumé
An early biomarker would transform our ability to screen and treat patients with cancer. The large amount of multi-scale molecular data in public repositories from various cancers provide unprecedented opportunities to find such a biomarker. However, despite identification of numerous molecular biomarkers using these public data, fewer than 1% have proven robust enough to translate into clinical practice 1 . One of the most important factors affecting the successful translation to clinical practice is lack of real-world patient population heterogeneity in the discovery process. Almost all biomarker studies analyze only a single cohort of patients with the same cancer using a single modality. Recent studies in other diseases have demonstrated the advantage of leveraging biological and technical heterogeneity across multiple independent cohorts to identify robust disease biomarkers. Here we analyzed 17149 samples from patients with one of 23 cancers that were profiled using either DNA methylation, bulk and single-cell gene expression, or protein expression in tumor and serum. First, we analyzed DNA methylation profiles of 9855 samples across 23 cancers from The Cancer Genome Atlas (TCGA). We then examined the gene expression profile of the most significantly hypomethylated gene, KRT8 , in 6781 samples from 57 independent microarray datasets from NCBI GEO. KRT8 was significantly over-expressed across cancers except colon cancer (summary effect size=1.05; p < 0.0001). Further, single-cell RNAseq analysis of 7447 single cells from lung tumors showed that genes that significantly correlated with KRT8 (p < 0.05) were involved in p53-related pathways. Immunohistochemistry in tumor biopsies from 294 patients with lung cancer showed that high protein expression of KRT8 is a prognostic marker of poor survival (HR = 1.73, p = 0.01). Finally, detectable KRT8 in serum as measured by ELISA distinguished patients with pancreatic cancer from healthy controls with an AUROC=0.94. In summary, our analysis demonstrates that KRT8 is (1) differentially expressed in several cancers across all molecular modalities and (2) may be useful as a biomarker to identify patients that should be further tested for cancer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».