Published December 4, 2020 | Version v1
Publication Open

Identification of an Immune-Related Gene Signature to Improve Prognosis Prediction in Colorectal Cancer Patients

Creators

  • 1. Zhejiang University
  • 2. Peking University
  • 3. Peking University People's Hospital

Description

Despite recent advance in immune therapy, great heterogeneity exists in the outcomes of colorectal cancer (CRC) patients. In this study, we aimed to analyze the immune-related gene (IRG) expression profiles from three independent public databases and develop an effective signature to forecast patient's prognosis.IRGs were collected from the ImmPort database. The CRC dataset from The Cancer Genome Atlas (TCGA) database was used to identify a prognostic gene signature, which was verified in another two CRC datasets from the Gene Expression Omnibus (GEO). Gene function enrichment analysis was conducted. A prognostic nomogram was built incorporating the IRG signature with clinical risk factors.The three datasets had 487, 579, and 224 patients, respectively. A prognostic six-gene-signature (CCL22, LIMK1, MAPKAPK3, FLOT1, GPRC5B, and IL20RB) was developed through feature selection that showed good differentiation between the low- and high-risk groups in the training set (p < 0.001), which was later confirmed in the two validation groups (log-rank p < 0.05). The signature outperformed tumor TNM staging for survival prediction. GO and KEGG functional annotation analysis suggested that the signature was significantly enriched in metabolic processes and regulation of immunity (p < 0.05). When combined with clinical risk factors, the model showed robust prediction capability.The immune-related six-gene signature is a reliable prognostic indicator for CRC patients and could provide insight for personalized cancer management.

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

Translated Description (Arabic)

على الرغم من التقدم الأخير في العلاج المناعي، يوجد عدم تجانس كبير في نتائج مرضى سرطان القولون والمستقيم. في هذه الدراسة، استهدفنا تحليل ملفات تعريف التعبير الجيني المرتبط بالمناعة (IRG) من ثلاث قواعد بيانات عامة مستقلة وتطوير توقيع فعال للتنبؤ بتشخيص المريض. تم جمع ملفات تعريف الجينات المرتبطة بالمناعة (IRG) من قاعدة بيانات ImmPort. تم استخدام مجموعة بيانات اتفاقية حقوق الطفل من قاعدة بيانات أطلس جينوم السرطان (TCGA) لتحديد توقيع الجين النذير، والذي تم التحقق منه في مجموعتي بيانات أخرى من اتفاقية حقوق الطفل من التعبير الجيني الجامع (GEO). تم إجراء تحليل إثراء الوظيفة الجينية. تم بناء مخطط تنبؤي يتضمن توقيع IRG مع عوامل الخطر السريرية. كانت مجموعات البيانات الثلاث تضم 487 و 579 و 224 مريضًا، على التوالي. تم تطوير توقيع تنبؤي من ستة جينات (CCL22 و LIMK1 و MAPKAPK3 و FLOT1 و GPRC5B و IL20RB) من خلال اختيار الميزات التي أظهرت تمايزًا جيدًا بين المجموعات منخفضة المخاطر وعالية المخاطر في مجموعة التدريب (p < 0.001)، والتي تم تأكيدها لاحقًا في مجموعتي التحقق (log - rank p < 0.05). تفوق التوقيع على تنظيم TNM للورم للتنبؤ بالبقاء على قيد الحياة. اقترح تحليل الشرح الوظيفي لـ GO و KEGG أن التوقيع كان غنيًا بشكل كبير بالعمليات الأيضية وتنظيم المناعة (P < 0.05). عند دمجها مع عوامل الخطر السريرية، أظهر النموذج قدرة قوية على التنبؤ. يعد التوقيع الجيني السداسي المرتبط بالمناعة مؤشرًا تنبؤيًا موثوقًا به لمرضى سرطان الثدي ويمكن أن يوفر نظرة ثاقبة لإدارة السرطان الشخصية.

Translated Description (French)

Malgré les progrès récents de l'immunothérapie, il existe une grande hétérogénéité dans les résultats des patients atteints de cancer colorectal (CCR). Dans cette étude, nous avons cherché à analyser les profils d'expression des gènes immunitaires (IRG) à partir de trois bases de données publiques indépendantes et à développer une signature efficace pour prédire le pronostic du patient. Les IRG ont été collectés à partir de la base de données ImmPort. L'ensemble de données CRC de la base de données de l'Atlas du génome du cancer (TCGA) a été utilisé pour identifier une signature génétique pronostique, qui a été vérifiée dans deux autres ensembles de données CRC du Gene Expression Omnibus (GEO). Une analyse d'enrichissement de la fonction génique a été réalisée. Un nomogramme pronostique a été construit intégrant la signature IRG avec des facteurs de risque cliniques. Les trois ensembles de données comptaient 487, 579 et 224 patients, respectivement. Une signature pronostique de six gènes (CCL22, LIMK1, MAPKAPK3, FLOT1, GPRC5B et IL20RB) a été développée grâce à une sélection de caractéristiques qui a montré une bonne différenciation entre les groupes à faible risque et à haut risque dans l'ensemble de formation (p < 0,001), ce qui a été confirmé plus tard dans les deux groupes de validation (log-rank p < 0,05). La signature a surpassé la stadification TNM de la tumeur pour la prédiction de la survie. L'analyse des annotations fonctionnelles GO et KEGG a suggéré que la signature était significativement enrichie dans les processus métaboliques et la régulation de l'immunité (p < 0,05). Combiné à des facteurs de risque cliniques, le modèle a montré une capacité de prédiction robuste. La signature à six gènes liée au système immunitaire est un indicateur pronostique fiable pour les patients atteints de CCR et pourrait fournir des informations pour une gestion personnalisée du cancer.

Translated Description (Spanish)

A pesar del reciente avance en la inmunoterapia, existe una gran heterogeneidad en los resultados de los pacientes con cáncer colorrectal (CCR). En este estudio, nuestro objetivo fue analizar los perfiles de expresión de genes inmunorrelacionados (IRG) de tres bases de datos públicas independientes y desarrollar una firma efectiva para pronosticar el pronóstico del paciente. Los IRG se recopilaron de la base de datos ImmPort. El conjunto de datos de CRC de la base de datos The Cancer Genome Atlas (TCGA) se utilizó para identificar una firma génica de pronóstico, que se verificó en otros dos conjuntos de datos de CRC del Gene Expression Omnibus (GEO). Se realizó un análisis de enriquecimiento de la función génica. Se construyó un nomograma pronóstico que incorpora la firma IRG con factores de riesgo clínicos. Los tres conjuntos de datos tuvieron 487, 579 y 224 pacientes, respectivamente. Se desarrolló una firma pronóstica de seis genes (CCL22, LIMK1, MAPKAPK3, FLOT1, GPRC5B e IL20RB) a través de la selección de características que mostraron una buena diferenciación entre los grupos de bajo y alto riesgo en el conjunto de entrenamiento (p < 0.001), que luego se confirmó en los dos grupos de validación (log-rank p < 0.05). La firma superó la estadificación TNM del tumor para la predicción de la supervivencia. El análisis de anotación funcional de GO y KEGG sugirió que la firma se enriqueció significativamente en los procesos metabólicos y la regulación de la inmunidad (p < 0.05). Cuando se combinó con factores de riesgo clínicos, el modelo mostró una sólida capacidad de predicción. La firma de seis genes relacionada con el sistema inmunitario es un indicador de pronóstico confiable para los pacientes con CCR y podría proporcionar información para el manejo personalizado del cáncer.

Files

pdf.pdf

Files (2.9 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
md5:8473988416bcbeedaad7fd088d8c20f1
2.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحديد التوقيع الجيني المرتبط بالمناعة لتحسين التنبؤ بالتوقعات لدى مرضى سرطان القولون والمستقيم
Translated title (French)
Identification d'une signature génétique liée au système immunitaire pour améliorer la prédiction du pronostic chez les patients atteints de cancer colorectal
Translated title (Spanish)
Identificación de una firma génica relacionada con el sistema inmunitario para mejorar la predicción del pronóstico en pacientes con cáncer colorrectal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3109591414
DOI
10.3389/fgene.2020.607009

Is supplement to
https://openalex.org/W4386306301 (Other)
https://openalex.org/W4233588653 (Other)
https://openalex.org/W4226494765 (Other)
https://openalex.org/W3014240535 (Other)
https://openalex.org/W2911441101 (Other)
https://openalex.org/W2063908487 (Other)
https://openalex.org/W2004029742 (Other)
https://openalex.org/W1999313618 (Other)
https://openalex.org/W1993821226 (Other)
https://openalex.org/W1970018641 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W2065935144
  • https://openalex.org/W2066040529
  • https://openalex.org/W2084604753
  • https://openalex.org/W2104885590
  • https://openalex.org/W2107429737
  • https://openalex.org/W2129874885
  • https://openalex.org/W2136859769
  • https://openalex.org/W2169589032
  • https://openalex.org/W2205987892
  • https://openalex.org/W2283274610
  • https://openalex.org/W2499190122
  • https://openalex.org/W2514016507
  • https://openalex.org/W2515844826
  • https://openalex.org/W2529308344
  • https://openalex.org/W2755384228
  • https://openalex.org/W2794617965
  • https://openalex.org/W2885175540
  • https://openalex.org/W2889646458
  • https://openalex.org/W2893322852
  • https://openalex.org/W2912807136
  • https://openalex.org/W2914359443
  • https://openalex.org/W2920813348
  • https://openalex.org/W2920893311
  • https://openalex.org/W2921434986
  • https://openalex.org/W2924349996
  • https://openalex.org/W2926636056
  • https://openalex.org/W2935748755
  • https://openalex.org/W2942726985
  • https://openalex.org/W2949454548
  • https://openalex.org/W2957229748
  • https://openalex.org/W2964396816
  • https://openalex.org/W2988485068
  • https://openalex.org/W2996012059
  • https://openalex.org/W3011481749
  • https://openalex.org/W3012634560
  • https://openalex.org/W3023640553
  • https://openalex.org/W3028041439
  • https://openalex.org/W3036457781
  • https://openalex.org/W3045217251
  • https://openalex.org/W3109591414
  • https://openalex.org/W762601926