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Algorithm

적응적 회귀기법 알고리즘(Adaptive Regression Algorithm)이란?

적응적 회귀기법 알고리즘은 최종 선정된 표적유전자 4개와 참고유전자 5개의 ΔCq값을 적응적 회귀기법에 적용하여 정의하는데, 통상적으로 array에서 취하는 값은 중앙값(median)이나 평균값(average)을 기준으로 데이터를 처리하나 적응적 회귀기법에 의한 알고리즘은 전체 데이터에서 임의의 한 점을 구분점으로 삼았을 때 나누어지는 두 군의 각 평균값의 분산이 가장 큰 포인트를 임계치(Threshold value)로 설정합니다. 즉 임계치는 해당 유전자의 정상 및 암조직 전체에서 생물학적 의의가 있는 고발현과 저발현을 구분하는(Binary signal) 기준점이 됩니다.

이산화기반이층분류시스템

환자 샘플의 표적 유전자들의 발현량에 의해서 그 예후와 항암제 적합성을 분류하는데, 그 분류시스템이 두 개의 유전자들을 pair로 하여 1차와 2차(First Tier and Second Tier)로 구분합니다. 1차로 면역 유전자인 GZMB 와 WARS 유전자들의 고발현과 저발현에 따라서 분류한 후(1단계, First Tier), 면역 유전자들에 의해서 저발현 으로 분류된 경우에는 2차로 SFRP4와 CDX1 유전자들의 고발현과 저발현에 따라서 분류합니다.(2단계, Second Tier)

1단계(First Tier): 앞 단계에서 산출된 표적 유전자 GZMB와 WARS 유전자들의 △Cq값이 임계치보다 모두 높으면(고발현), 항암생존비편익/저위험군(No-benefit group & Low risk) 으로 분류합니다.

2단계(Second Tier)-prognosis: 1단계에서 두 유전자 중 하나라도 임계치보다 높지 않을 경우에는 2단계에서 SFRP4 유전자의 △Cq값을 비교하여 그 값이 임계치보다 낮으면 중위험군(Intermediate risk group)으로 분류하며, 임계치보다 높으면 고위험군(High risk group)으로 분류합니다.

2단계(Second Tier)-prediction: 1단계에서 두 유전자 중 하나라도 임계치보다 높지 않을 경우에는 2단계에서 CDX1 유전자의 △Cq값을 비교하여 그 값이 임계치보다 낮으면 항암생존비편익군(No benefit group)으로 분류하며, 임계치보다 높으면 항암생존 편익군 (Chemotherapy benefit group)으로 분류합니다. 이렇게 설계된 2단계 알고리즘을 Single Patient Classifier(SPC)라고 명명합니다.

Sahoo D, Dill DL, Tibshirani R, Plevritis SK. Extracting binary signals from microarray time-course data. Nucleic Acids Res. 2007;35(11):3705-12.

Single Patient Classifier (SPC)의 차별성

  • 1. SPC(Single Patient Classifier)에 기반한 바이오마커 테스트(nProfiler® 1 Stomach Cancer Assay)의 첫번째 장점은 TCGA (The Cancer Genomes Atlas), ACRG(Asian Cancer Research Group), Singapore-Duke Classificatio과 같은 대규모 환자 정보가 없어도, 단일 환자(Single patient)의 유전자 정보만으로도 이미 확정된(pre-defined) 알고리즘에 적용하여 예후예측 및 항암제 편익 여부 결과를 알 수 있는 검사법이라는 것입니다.
  • 2. 노보믹스의 SPC는 샘플 조직(신선동결조직 vs 파라핀포매조직) 및 분석측정방법(마이크로어레이 vs RNA 시퀀싱 vs RT-qPCR)과 무관한 호환성 테스트를 거쳐, 의료 임상현장에서의 접근 및 적용이 용이도록 개발되었습니다.
  • 3. nProfiler® 1 Stomach Cancer Assay의 SPC는 위암 환자를 암 특이적 생물학적 특성을 보이는 5개의 분자아형(Inflammatory subtype, Intestinal subtype, Gastric subtype, Mixed-stromal subtype, Mesenchymal subtype)으로 구분해 주며, 임상적 유효성이 검정된 3가지 특징(Immune, Stem-Like, Epithelial feature)으로 분류해 줍니다.
    SPC의 차별점은 IM feature를 선별자(Classifier)로 사용하여 염증반응이 높은 환자를 먼저 선별한 것입니다. 병리학적 관점에서 EBV 감염 위암과 MSI 위암은 생물학적으로 별개의 위암이라고 볼 수 있습니다. 이러한 암들을 1단계에서 먼저 걸러내면 2단계 선별자는 선별하고자 하는 암을 더욱 효과적으로 골라낼 수 있습니다.