2024年12月12日,費城消息——研究人員成功開發了一種深度學習模型,利用組織病理學圖像將胰腺導管腺癌(PDAC)(最常見的胰腺癌形式)分類為分子亞型。這種方法實現了高精度,并提供了一種快速、經濟的替代方法,以依賴于昂貴的分子分析。愛思唯爾發表在《美國病理學雜志》上的這項新研究有望推進個性化治療策略,改善患者的治療效果。
在加拿大和美國,前列腺癌最近已經超過乳腺癌,成為導致癌癥死亡的第三大原因。如果早期發現,手術可以治愈大約五分之一的PDAC病例。盡管對這些患者進行了手術干預,但5年生存率仍為20%。大約80%的患者在診斷時已經發展為轉移性疾病,其中大多數患者在一年內死于疾病。
當使用測序技術確定患者護理計劃時,PDAC的侵略性提出了一個巨大的挑戰。該疾病的快速臨床惡化要求迅速采取行動,確定符合條件的個體進行靶向治療并納入臨床試驗。然而,目前分子分析的周轉時間從活檢開始的19天到52天不等,無法滿足這些對時間敏感的要求。
聯合首席研究員David Schaeffer,醫學博士,不列顛哥倫比亞大學病理學和檢驗醫學系,溫哥華總醫院和不列顛哥倫比亞省胰腺中心,解釋說:“越來越多的潛在可操作的胰腺癌患者個性化治療亞型正在被發現。然而,亞型仍然完全基于基于從組織中提取的DNA和RNA的基因組方法。如果有足夠的組織存在,這種方法是突出的,但由于PDAC腫瘤的解剖位置困難,這種情況并不總是如此。我們的研究為基于常規蘇木精-伊紅染色載玻片的PDAC分子亞型分類提供了一種有前景的經濟有效的方法,有可能導致更有效的臨床治療這種疾病。”
該研究涉及使用蘇木精和伊紅(H&E)染色的載玻片,在整片病理圖像上訓練深度學習AI模型,以識別pdac的分子亞型-基底樣和經典型。H&E染色是一種具有成本效益且廣泛可用的技術,在病理實驗室中用于診斷和預測的常規操作周轉時間短。這些模型在來自癌癥基因組圖譜(TCGA)的97張載玻片上進行了訓練,并在來自當地隊列的44名患者的110張載玻片上進行了測試。表現最好的模型在TCGA數據集中識別經典亞型和基礎亞型的準確率為96.19%,在本地隊列中識別準確率為83.03%,突出了其在不同數據集上的穩健性。
聯合首席研究員、英屬哥倫比亞大學生物醫學工程學院、病理學和檢驗醫學系的Ali Bashashati博士指出:“該模型的靈敏度和特異性分別為85%和100%,這使得該人工智能工具非常適用于對患者進行分子檢測的分類。此外,這項研究的主要成果是人工智能模型能夠從活檢圖像中檢測出亞型,使其成為一種非常有用的工具,可以在診斷時部署。”
Bashashati博士總結道:“這種基于人工智能的方法在胰腺癌診斷方面取得了令人興奮的進展,使我們能夠快速、經濟地識別關鍵的分子亞型。”
---