空间意识深度学习揭示了瘤异质性模式,这些模式编码了不同的癌状态
Jackson Nyman1, Thomas Denize2, Ziad Bakouny3
1Department of Medical Oncology, Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA, USA; Harvard Graduate Program in Systems Biology, Cambridge, MA, USA; Broad Institute, Cambridge, MA, USA.
研究人员开发了深度学习模型来分析清细胞脏细胞癌 (ccRCC) 瘤和免疫细胞. 他们发现了空间模式,称为"微异质性",与ccRCC中的治疗反应和患者结果有关.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 计算病理学计算病理学
- 免疫学 免疫学 免疫学
背景情况:
- 清细胞细胞癌 (ccRCC) 表现出分子多样性和免疫透,影响对免疫检查点抑制 (ICI) 的反应.
- 在ccRCC中驱动ICI疗效的特定瘤免疫状态尚未完全理解.
- 了解ccRCC异质性对于预测治疗结果至关重要.
研究的目的:
- 开发和应用深度学习模型来分析ccRCC全幻灯片图像 (WSIs) 中的空间瘤和免疫特征.
- 确定瘤异质性的新型模式及其与临床参数和ICI反应的关联.
- 阐明空间瘤-免疫相互作用和治疗结果之间的关系.
主要方法:
- 从1,102名患者中开发ccRCC WSIs的空间意识深度学习模型.
- 对瘤等级异质性和基于图的微异质性结构的分析.
- 瘤表型数据与免疫透模式的整合.
- 利用多重免疫光学来详细分析瘤与免疫相互作用.
主要成果:
- 在ccRCC WSIs中识别了以前未知的等级异质性模式,称为微异质性.
- 微异质性与PBRM1功能丧失和改善患者结局的关联.
- 发现了一种高度透的微异质瘤亚群,这些瘤对ICI有反应.
- 微异质性与CD8+淋巴细胞中增强的PD1激活和增加的瘤免疫相互作用的相关性.
结论:
- 具有空间意识的深度学习可以揭示ccRCC中的复杂瘤异质性.
- 微异质性是与ccRCC生物学和ICI反应相关的关键空间特征.
- 这些发现凸显了ccRCC中空间瘤免疫相互作用的重要性,并可能指导选择性ICI治疗.
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