早期查结直肠癌使用特征工程与人工智能增强分析纳米级染色体修饰的功能工程

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 基因组学就是基因组学.
• 癌症研究 癌症研究

背景情况:

• 通过结肠镜检查预防结肠直肠癌 (CRC) 是由于晚期腺瘤发病率较低而受到限制.
• 现场致癌,是CRC的前体,涉及广泛的细胞变化.
• 染色体3D架构影响基因转录和癌细胞可塑性.

研究的目的:

• 评估直肠粘膜染色体3D架构,以检测现场致癌.
• 评估染色体包装密度缩放 (D) 作为CRC风险和晚期腺瘤的生物标志物.

主要方法:

• 在256名患者的直肠粘膜上利用了染色体敏感的部分波谱显微镜 (csPWS).
• 在核细胞和直肠细胞中测量染色体包装密度缩放 (D).
• 应用人工智能来提高csPWS诊断性能.

主要成果:

• 与对照人群相比,在CRC患者的瘤细胞,相邻的正常细胞和遥远的直肠粘膜中观察到高染色素包装缩放D.
• 核D与5年CRC风险有很强的相关性 (r2=0.94).
• 直肠D显示了高级腺瘤的高诊断性能 (AUC=0.85) 和AI增强 (AUC=0.90) 的改善.

结论:

• 在直肠粘膜中的染色体生物标志物可以识别野外致癌.
• csPWS为早期CRC检测提供了一个有希望的,非侵入性的方法.
• 这种方法可以克服目前用于早期疾病的CRC查测试的局限性.