Generation umfassender Thoracic Oncology Database - Tool für Translational Research

Ein modernes Paradigma der Krebsforschung besagt, dass das Verständnis der genetischen Veränderungen, die zum Krebs führen, zu Verbesserungen bei der Prävention, der Früherkennung, der Identifizierung prognostischer Marker und der Entwicklung gezielter Therapien führen wird. Diese Onkologiedatenbank in Microsoft Access erstreckt sich über sieben Haupttabellen, darunter eine Patiententabelle mit klinischen Informationen, eine TMA-Tabelle mit Proteinausdrucksdaten und eine DNA-Proben-Tabelle. Mithilfe von Mutationsdaten werden Beziehungen hergestellt, um die Daten zwischen den Tabellen zu verknüpfen, sodass die Laboruntersuchungen von Gewebeproben eines bestimmten Patienten mit dessen klinischer Anamnese verknüpft werden können.

Die verknüpften Daten können anschließend über eine Datenbankabfrage abgerufen und statistisch ausgewertet werden, um Zusammenhänge zwischen Proteinausprägung, DNA, Mutationen und klinischen Ergebnissen zu ermitteln. Letztendlich ermöglicht die Verknüpfung von klinischen und Laborbefunden die Untersuchung genetischer Aberrationen und der Proteinausprägung aus der Perspektive klinischer Endpunkte bei Krebspatienten. Eine zentrale Komponente der translationalen Forschung ist die Fähigkeit, klinische und grundwissenschaftliche Forschungsdaten zu sammeln und beide in einer sinnvollen Beziehung zu verbinden.

Jedoch sind die erforderlichen bioinformatischen Werkzeuge dafür oft begrenzt und abhängig von der Institution. Diese Datenbank wurde entwickelt, um unseren Forschenden bei der Beantwortung zentraler Fragen im Bereich der translationellen Krebsforschung zu helfen, beispielsweise wie die genetische und proteomische Zusammensetzung eines Patienten zu bestimmten klinischen Endpunkten wie Therapieansprechen oder Überleben beitragen kann. Obwohl diese Datenbank für Forschende und Kliniker entwickelt wurde, die mit thorakalen Malignitäten arbeiten, kann dieses Modell auf andere Erkrankungen übertragen und an die Bedürfnisse weiterer Forschender sowie Institutionen angepasst werden.

Wir hoffen, dass Sie dieses Protokoll für Ihre eigenen Datenbankprojekte übernehmen werden. Vor Beginn eines translationsorientierten Datenbankprojekts ist es unerlässlich, Protokolle zu entwickeln, die von der zuständigen Ethikkommission genehmigt wurden. Um die Vertraulichkeit der Patienten zu gewährleisten, kennzeichnen Sie alle gesammelten Proben, Gewebe, Blut oder andere Körperflüssigkeiten mit einem eindeutigen Barcode-Identifikator und dokumentieren Sie diese entsprechend im Probenerfassungsformular.

Um die Entwicklung der Datenbank zu beginnen, erstellen Sie zunächst Primärtabellen, um Bereiche von Interesse zu erfassen, wie beispielsweise Informationen über Patienten, Probendaten, Gewebemikroarrays und DNA-Proben. Weitere Tabellen von Interesse können Thorakalonkologie-Konferenzen, Zelllinien und Gans-Tabellen umfassen. Um eine Tabelle in Microsoft Access zu erstellen, wechseln Sie zum Register „Erstellen“ und wählen Sie „Tabelle“ aus.

Zunächst wird die Tabelle in der Datenblattansicht dargestellt. Um jedoch Variablen von Interesse eingeben zu können, muss die Tabelle in der Entwurfsansicht angezeigt werden. Wählen Sie unter dem Register „Start“ die Option „Ansicht“ und dann „Entwurfsansicht“. Geben Sie im Entwurfsmodus die Variablen von Interesse für die Patiententabelle ein und beschreiben Sie diese.

Dazu gehören die Krankenaktennummer, der Nachname, der Vorname, das Geburtsdatum usw. In der Entwurfsansicht muss das Datumsfeld mit einem Datentyp beschrieben werden, da die Krankenaktennummer eine siebenstellige Zahl ist. Diese Variable wird als numerisch beschrieben.

Da die Variable „Nachname“ Text ist, wird sie als Freitextvariable aufgeführt. Es ist außerdem hilfreich, eine Beschreibung der Variable bereitzustellen. Beispielsweise ist es bei der Variable „Geschlecht“ wichtig, dass die Dateneingabeperson weiß, dass männlich mit der Zahl eins und weiblich mit der Zahl zwei einzugeben ist; gestalten Sie die Tabellen so, dass Redundanzen vermieden werden.

Der Patiententisch sollte der einzige Ort sein, an dem detaillierte Informationen über die Patienten, ihre Krebserkrankung, ihren klinischen Verlauf, ihre Risikofaktoren und ihre Ergebnisse in der Datenbank gespeichert werden. Erstellen Sie eine Beispiel-Datentabelle, um pathologische Proben mit ihren Patientenquellen zu verknüpfen, da von jedem Patienten mehrere Proben gewonnen werden können. Diese Tabelle sollte die Identifikationsnummer jeder Probe mit der Krankenaktennummer des Patienten verbinden. In einer TMA-Tabelle werden Proteinexpressionsdaten erfasst, die aus der immunhistochemischen Analyse von Gewebemikroarrays resultieren.

Markieren Sie das untersuchte Protein, und ermitteln Sie den Expressionsgrad dieses Proteins mithilfe eines standardisierten Bewertungssystems. Geben Sie außerdem die Art des analysierten Gewebes an, beispielsweise Tumor- oder Normalgewebe, und listen Sie alle DNA-Proben auf, die einer mutationsanalytischen Untersuchung unterzogen wurden. In einer Tabelle der DNA-Proben sollten genetische Veränderungen eindeutig annotiert sein, beispielsweise durch Angabe der genauen Mutation, des betroffenen Gens sowie des Endresultats dieser Mutation.

Erstellen Sie einen fünften Konferenztisch für Thoraxonkologie, um die wöchentlichen Sitzungen des klinischen Teams für Thoraxonkologie zu beschreiben. Beziehen Sie relevante Informationen ein, die aus diesen Sitzungen resultieren, wie beispielsweise die Verfügbarkeit von pathologischen Proben. Legen Sie für jeden Patienten eine eigenständige Zelllinientabelle an, die die im Labor verwendeten Zelllinien beschreibt. Beschreiben Sie zu Forschungszwecken wichtige Eigenschaften, die zu jeder Zelllinie gehören.

Erstellen Sie abschließend eine weitere eigenständige Tabelle für CL elgan, um den autologen Rezeptor, Tyrosinkinasen und den zugehörigen Needle-Score aufzulisten. Ein Maß für die Ähnlichkeit mit menschlichen Proteinen. Um Abfragen aus mehreren Tabellen zu erleichtern, müssen die einzelnen Tabellen über Primärschlüssel verknüpft werden.

Legen Sie einen Primärschlüssel oder einen eindeutigen Bezeichner für jede Tabelle fest. Ein eindeutiger Bezeichner ist eine Zahl oder ein Wort, das nur eine eindeutige Person repräsentiert und nicht zweimal in einer Tabelle aufgeführt werden kann. Beispielsweise ist die Krankenakte-Nummer eines Patienten der Primärschlüssel in der Tabelle des Patienten.

Um einen Primärschlüssel festzulegen, wechseln Sie zur Entwurfsansicht der betreffenden Tabelle. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Feld, das der Primärschlüssel werden soll, und wählen Sie die Option „Primärschlüssel“.

Um die Tabellen zu verknüpfen, wechseln Sie zum Register „Datenbanktools“ und klicken Sie auf das Symbol „Beziehungen“. Ziehen Sie mit der Maus vom gewünschten Feld in einer Tabelle zum entsprechenden Feld in einer anderen Tabelle. Auf diese Weise werden zwei Tabellen miteinander verbunden, wobei Beziehungen eingerichtet werden.

Anschließend kann eine Abfrage ausgeführt werden, um verwandte Informationen aus mehreren Tabellen zu erhalten. Wählen Sie dazu die Option „Abfragedesign“ unter dem Register „Erstellen“, anschließend die anzuzeigenden Tabellen sowie die gewünschten Felder aus. Danach werden die Variablen von Interesse aus jeder Tabelle ausgewählt. Führen Sie die Abfrage aus, um die Ergebnisse in Tabellenform zu erhalten, und speichern Sie die Daten mit einer geeigneten Dateierweiterung, um sie importieren zu können.

Überprüfen Sie, ob die Namen der Variablen in den importierten Daten genau mit den Namen der Variablen in Microsoft Access übereinstimmen. Ein erfolgreicher Import ist nicht möglich, wenn die Variablen unterschiedlich beschrieben sind, beispielsweise wenn in der einen Tabelle Leerzeichen enthalten sind, in der anderen jedoch nicht. Sobald eine Übereinstimmung zwischen den beiden Tabellen hergestellt ist, verwenden Sie eine Anfüge- oder Aktualisierungsabfrage, um die Daten in Access zu importieren.

Mit einer Anfügeabfrage werden neue Datensätze hinzugefügt, beispielsweise neue Patienten, während eine Aktualisierungsabfrage bereits in der Datenbank enthaltene Datensätze aktualisiert. Um die Daten als Microsoft-Excel-Arbeitsmappe zu exportieren, wechseln Sie zum Register „Externe Daten“ und klicken Sie auf „Daten nach Excel exportieren“. Microsoft Access ermöglicht außerdem den Export von Daten in andere gängige Formate.

Eine Forscherin möchte Informationen zum Protein Paxin über die Tabellen der Patienten, der TMA und der DNA-Proben hinweg korrelieren. Da die Tabellen bereits über die Krankenaktennummer verknüpft sind, können die Daten leicht abgefragt werden. Um die relevanten Informationen zu erhalten, klickt sie auf den Reiter „Erstellen“ und anschließend auf „Abfragedesign“. Sie wählt die drei Tabellen von Interesse aus: Patienten, TMA und DNA-Proben, jeweils aus der entsprechenden Tabelle.

Sie wählt die Variablen von Interesse aus, wie beispielsweise den Namen des Patienten aus der Patiententabelle, den Ursprung der Probe aus der TMA-Tabelle, die Paxin-Expression aus der TMA-Tabelle und Paxin-Mutationen aus der DNA-Proben-Tabelle. Sie klickt auf „Abfrage ausführen“, um die Abfrage zu generieren, und die Ergebnisse erscheinen in einer Abfrage-Tabelle. Alle Patienten, für die sowohl Paxin-Expressions- als auch Mutationsdaten vorliegen, werden in dieser Tabelle angezeigt.

Sie kann dann die Häufigkeit solcher Mutationen bestimmen, bestimmte Mutationen mit Expressionsänderungen korrelieren oder Mutationen mit klinischen Variablen wie dem Überleben assoziieren. Bitte beachten Sie, dass die hier gezeigten Ergebnisse für Beispielpatienten und nicht für echte, in der Datenbank identifizierte Patienten gelten. Die Ergebnisse können zur primären Datenanalyse durch den Biostatistiker exportiert werden, und die Ergebnisse werden mit dem Forscher geteilt.

Bei der Erstellung einer solchen Datenbank ist es wichtig sicherzustellen, dass alle Daten einheitlich erfasst werden. Daten sollten nur in ein Feld eingegeben werden. Wenn der Forscher sich bezüglich der Gültigkeit sicher ist, ist es notwendig, die Bedeutung der Wahrung der Vertraulichkeit sowie die Einhaltung der HIPAA- und IRB-Vorschriften durch die Datenbank erneut zu betonen.

Mit diesem translationalen Datenbankprojekt unter Verwendung von Microsoft Access konnten wir eine Datenbank mit nahezu 3000 einzigartigen Patienten aufbauen und verfügen über Expressionsdaten für 63 eindeutige Proteine. Fortschritte, die wir bei der Identifizierung solcher Mutationen erzielen, haben das Potenzial, zu Verbesserungen bei der Prävention, Erkennung und Behandlung verheerender Erkrankungen beizutragen.