Published March 20, 2018 | Version v1
Publication Open

Improving cancer detection through combinations of cancer and immune biomarkers: a modelling approach

Creators

  • 1. University of Dundee
  • 2. Cairo University

Description

Early cancer diagnosis is one of the most important challenges of cancer research, since in many cancers it can lead to cure for patients with early stage diseases. For epithelial ovarian cancer (which is the leading cause of death among gynaecologic malignancies) the classical detection approach is based on measurements of CA-125 biomarker. However, the poor sensitivity and specificity of this biomarker impacts the detection of early-stage cancers.Here we use a computational approach to investigate the effect of combining multiple biomarkers for ovarian cancer (e.g., CA-125 and IL-7), to improve early cancer detection.We show that this combined biomarkers approach could lead indeed to earlier cancer detection. However, the immune response (which influences the level of secreted IL-7 biomarker) plays an important role in improving and/or delaying cancer detection. Moreover, the detection level of IL-7 immune biomarker could be in a range that would not allow to distinguish between a healthy state and a cancerous state. In this case, the construction of solution diagrams in the space generated by the IL-7 and CA-125 biomarkers could allow us predict the long-term evolution of cancer biomarkers, thus allowing us to make predictions on cancer detection times.Combining cancer and immune biomarkers could improve cancer detection times, and any predictions that could be made (at least through the use of CA-125/IL-7 biomarkers) are patient specific.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد التشخيص المبكر للسرطان أحد أهم التحديات التي تواجه أبحاث السرطان، لأنه في العديد من أنواع السرطان يمكن أن يؤدي إلى علاج المرضى الذين يعانون من أمراض في مرحلة مبكرة. بالنسبة لسرطان المبيض الظهاري (وهو السبب الرئيسي للوفاة بين الأورام الخبيثة النسائية)، يعتمد نهج الكشف الكلاسيكي على قياسات المؤشر الحيوي CA -125. ومع ذلك، فإن ضعف حساسية وخصوصية هذه المؤشرات الحيوية يؤثر على الكشف عن السرطانات في مرحلة مبكرة. هنا نستخدم نهجًا حسابيًا للتحقيق في تأثير الجمع بين العديد من المؤشرات الحيوية لسرطان المبيض (على سبيل المثال، CA -125 و IL -7)، لتحسين الكشف المبكر عن السرطان. نظهر أن نهج المؤشرات الحيوية المشترك هذا يمكن أن يؤدي بالفعل إلى الكشف المبكر عن السرطان. ومع ذلك، فإن الاستجابة المناعية (التي تؤثر على مستوى المؤشر الحيوي IL -7 المفرز) تلعب دورًا مهمًا في تحسين و/أو تأخير الكشف عن السرطان. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون مستوى الكشف عن المؤشر الحيوي المناعي IL -7 في نطاق لا يسمح بالتمييز بين الحالة الصحية والحالة السرطانية. في هذه الحالة، يمكن أن يسمح لنا بناء مخططات الحلول في المساحة الناتجة عن المؤشرات الحيوية IL -7 و CA -125 بالتنبؤ بالتطور طويل الأجل للمؤشرات الحيوية للسرطان، مما يسمح لنا بإجراء تنبؤات حول أوقات اكتشاف السرطان. يمكن أن يؤدي الجمع بين السرطان والمؤشرات الحيوية المناعية إلى تحسين أوقات اكتشاف السرطان، وأي تنبؤات يمكن إجراؤها (على الأقل من خلال استخدام المؤشرات الحيوية CA -125/IL -7) خاصة بالمريض.

Translated Description (French)

Le diagnostic précoce du cancer est l'un des défis les plus importants de la recherche sur le cancer, car dans de nombreux cancers, il peut conduire à la guérison des patients atteints de maladies à un stade précoce. Pour le cancer épithélial de l'ovaire (qui est la principale cause de décès parmi les tumeurs malignes gynécologiques), l'approche de détection classique est basée sur des mesures du biomarqueur CA-125. Cependant, la faible sensibilité et la spécificité de ce biomarqueur ont un impact sur la détection des cancers à un stade précoce. Ici, nous utilisons une approche computationnelle pour étudier l'effet de la combinaison de plusieurs biomarqueurs pour le cancer de l'ovaire (par exemple, CA-125 et IL-7), afin d'améliorer la détection précoce du cancer. Nous montrons que cette approche combinée des biomarqueurs pourrait en effet conduire à une détection précoce du cancer. Cependant, la réponse immunitaire (qui influence le niveau de biomarqueur IL-7 sécrété) joue un rôle important dans l'amélioration et/ou le retardement de la détection du cancer. De plus, le niveau de détection du biomarqueur immunitaire de l'IL-7 pourrait être dans une plage qui ne permettrait pas de faire la distinction entre un état sain et un état cancéreux. Dans ce cas, la construction de diagrammes de solution dans l'espace généré par les biomarqueurs IL-7 et CA-125 pourrait nous permettre de prédire l'évolution à long terme des biomarqueurs du cancer, nous permettant ainsi de faire des prédictions sur les temps de détection du cancer.La combinaison du cancer et des biomarqueurs immunitaires pourrait améliorer les temps de détection du cancer, et toutes les prédictions qui pourraient être faites (au moins grâce à l'utilisation des biomarqueurs CA-125/IL-7) sont spécifiques au patient.

Translated Description (Spanish)

El diagnóstico temprano del cáncer es uno de los desafíos más importantes de la investigación del cáncer, ya que en muchos cánceres puede conducir a la curación de pacientes con enfermedades en etapa temprana. Para el cáncer epitelial de ovario (que es la principal causa de muerte entre las neoplasias ginecológicas), el enfoque de detección clásico se basa en las mediciones del biomarcador CA-125. Sin embargo, la escasa sensibilidad y especificidad de este biomarcador afecta la detección de cánceres en estadio temprano. Aquí utilizamos un enfoque computacional para investigar el efecto de combinar múltiples biomarcadores para el cáncer de ovario (por ejemplo, CA-125 e IL-7), para mejorar la detección temprana del cáncer. Mostramos que este enfoque combinado de biomarcadores podría conducir de hecho a una detección temprana del cáncer. Sin embargo, la respuesta inmunitaria (que influye en el nivel de biomarcador IL-7 secretado) desempeña un papel importante en la mejora y/o el retraso de la detección del cáncer. Además, el nivel de detección del biomarcador inmunitario de IL-7 podría estar en un intervalo que no permitiría distinguir entre un estado sano y un estado canceroso. En este caso, la construcción de diagramas de solución en el espacio generado por los biomarcadores IL-7 y CA-125 podría permitirnos predecir la evolución a largo plazo de los biomarcadores de cáncer, lo que nos permitiría hacer predicciones sobre los tiempos de detección del cáncer. La combinación de biomarcadores de cáncer e inmunitarios podría mejorar los tiempos de detección del cáncer, y cualquier predicción que se pueda hacer (al menos mediante el uso de biomarcadores CA-125/IL-7) es específica del paciente.

Files

s12967-018-1432-8.pdf

Files (2.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:28e4eaf8ea0ef18e1f286f4b77eefb47
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين الكشف عن السرطان من خلال مجموعات من السرطان والمؤشرات الحيوية المناعية: نهج النمذجة
Translated title (French)
Améliorer la détection du cancer grâce à des combinaisons de biomarqueurs du cancer et du système immunitaire : une approche de modélisation
Translated title (Spanish)
Mejorar la detección del cáncer a través de combinaciones de cáncer y biomarcadores inmunitarios: un enfoque de modelado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2803612204
DOI
10.1186/s12967-018-1432-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4313472242 (Other)
https://openalex.org/W4211132779 (Other)
https://openalex.org/W3118319793 (Other)
https://openalex.org/W2777246714 (Other)
https://openalex.org/W2542180746 (Other)
https://openalex.org/W2357948923 (Other)
https://openalex.org/W2332159055 (Other)
https://openalex.org/W2030500189 (Other)
https://openalex.org/W2014447844 (Other)
https://openalex.org/W1972945471 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1507160172
  • https://openalex.org/W1544307647
  • https://openalex.org/W1595607998
  • https://openalex.org/W1761790947
  • https://openalex.org/W1821140461
  • https://openalex.org/W1965069792
  • https://openalex.org/W1969111307
  • https://openalex.org/W1970080794
  • https://openalex.org/W1976876000
  • https://openalex.org/W1979253118
  • https://openalex.org/W1984507431
  • https://openalex.org/W1988880705
  • https://openalex.org/W1997632704
  • https://openalex.org/W2017455926
  • https://openalex.org/W2019090872
  • https://openalex.org/W2025498302
  • https://openalex.org/W2031384603
  • https://openalex.org/W2048752013
  • https://openalex.org/W2049113945
  • https://openalex.org/W2052116378
  • https://openalex.org/W2052328580
  • https://openalex.org/W2056731892
  • https://openalex.org/W2065117328
  • https://openalex.org/W2072120276
  • https://openalex.org/W2072347219
  • https://openalex.org/W2087137877
  • https://openalex.org/W2094550799
  • https://openalex.org/W2102306754
  • https://openalex.org/W2106353254
  • https://openalex.org/W2114474071
  • https://openalex.org/W2117529508
  • https://openalex.org/W2117845602
  • https://openalex.org/W2121686307
  • https://openalex.org/W2123456079
  • https://openalex.org/W2129239355
  • https://openalex.org/W2133586877
  • https://openalex.org/W2135866806
  • https://openalex.org/W2135932885
  • https://openalex.org/W2142059159
  • https://openalex.org/W2144024213
  • https://openalex.org/W2145711849
  • https://openalex.org/W2149034648
  • https://openalex.org/W2155464942
  • https://openalex.org/W2161098560
  • https://openalex.org/W2162290846
  • https://openalex.org/W2164890175
  • https://openalex.org/W2167006237
  • https://openalex.org/W2171283491
  • https://openalex.org/W2250013023
  • https://openalex.org/W2339025832
  • https://openalex.org/W2481718545
  • https://openalex.org/W2527772066
  • https://openalex.org/W2557243447
  • https://openalex.org/W2591773109
  • https://openalex.org/W2604627240
  • https://openalex.org/W2606379057
  • https://openalex.org/W2612327959
  • https://openalex.org/W4232699937