空间细胞架构预测了质母细胞瘤的预后
Yuanning Zheng1, Francisco Carrillo-Perez1,2, Marija Pizurica1,3
1Department of Medicine, Stanford Center for Biomedical Informatics Research (BMIR), Stanford University, Stanford, CA, 94305, USA.
Nature communications
|July 11, 2023
概括
质母细胞瘤的瘤结构和细胞组织显著影响患者的预后. 空间转录学和深度学习揭示了细胞亚型及其排列如何预测质母细胞瘤治疗耐药性和生存结果.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 计算生物学 计算生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 瘤内异质性和细胞状态可塑性有助于质母细胞瘤的治疗耐药性.
- 了解质母细胞瘤的空间细胞组织对于改善患者预后至关重要.
研究的目的:
- 研究空间细胞组织与质母细胞瘤预后之间的关联.
- 开发深度学习模型,从组织学图像中预测质母细胞瘤转录亚型和预后.
主要方法:
- 杆单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 和空间转录组学数据.
- 开发了一个深度学习模型,从组织学图像中预测转录子类型,分析了410名患者的4000万个组织斑点.
- 通过单独的深度学习模型验证了这些发现,该模型从组织学图像中预测了预后,并将其应用于空间转录学数据.
主要成果:
- 在两个独立的队列中确定了瘤架构和预后之间的一致关联.
- 质母细胞瘤患者的不良预后与表达低氧诱导的转录程序的瘤细胞比例较高相关.
- 星状细胞类瘤细胞的聚类表明预后更差,而它们的分散和与其他亚型的联系与风险降低相关.
结论:
- 建立了空间细胞结构和质母细胞瘤临床结果之间的关键联系.
- 介绍了一种可扩展的深度学习方法,以解开转录异质性并识别与生存相关的基因表达程序.
- 空间组织和细胞状态可塑性是质母细胞瘤治疗耐药性和预后的关键决定因素.
