Ненавязчивое сканирование H3 K27M в педиатрической диффузной срединной глиоме с использованием радиомики на неоднородной МРТ с T2-взвешиванием
Noninvasive H3 K27M screening in pediatric diffuse midline glioma using radiomics on heterogeneous T2-weighted MRI
Карточка статьи
Рубрика
Биология
Источник
arXiv
Дата
01.07.2026
Автор
Science Morning
Время чтения
3 мин
Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование.
Аннотация
Статус мутации гистона H3K27M определяет клинически агрессивную подгруппу педиатрической диффузной срединной глиомы и влияет на прогноз и право участия в клинических испытаниях, однако подтверждение обычно требует биопсии из важных срединных структур. Мы оценили, может ли радиомика, основанная на стандартной МРТ с T2-взвешиванием, предоставить дополнительный сигнал для скрининга в неоднородной выборке, где сканирование часто выполняется внешними учреждениями, и MРТ с T2-взвешиванием является единственной последовательно доступной последовательностью. Было проанализировано 98 педиатрических пациентов с подтвержденным статусом по биопсии (73 с положительной мутацией, 25 с дикой формой). Экспертные сегментации опухоли определили области интереса для извлечения признаков PyRadiomics после изотропной переработки, двойного исключения черепной кости и фильтрации на разных масштабах. Мы систематически отключали предобработку, устраняли корреляцию с помощью повторного рекурсивного выбора признаков, объема опухоли и синтетической миноритарной агментации TabDDPM по 100 стратифицированным выборкам обучения/тестирования с реальными тестовыми наборами. Чистая радиомика достигла точности 0.664 и F1-оценки 0.784. Лучший процесс включал предобработку, выбор признаков и объем с CatBoost, достигнув точности 0.730 $\pm$ 0.068 и F1-оценки 0.826 $\pm$ 0.044. TabDDPM улучшил TabPFN до F1-оценки 0.81 $\pm$ 0.05 при 200 увеличенных строках. Эти результаты поддерживают использование радиомики на МРТ с T2-взвешиванием как умеренной вспомогательной помощи для скрининга и триажа, но не заменяют диагностику на основе ткани.
Краткое резюме
Исследование подтверждает, что радиомика на основе МРТ с T2-взвешиванием может служить дополнительным инструментом для скрининга мутаций H3 K27M у детей с диффузной срединной глиомой, хотя не заменяет традиционные методы диагностики.
Практический вывод
Результаты показывают, что радиомика может помочь в ранней идентификации мутации H3 K27M у педиатрических пациентов, что важно для планирования лечения и участия в клинических испытаниях.
Ограничения
Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование. Ограничения исследования включают использование ограниченной выборки и необходимость в подтверждении результатов с помощью традиционных методов диагностики, поскольку радиомика не может полностью заменить гистологическое исследование тканей.
Глубокие мультимодальные модели кодирования мозга теперь предсказывают реакции фМРТ на натуралистические видео с высокой точностью. Неизвестно, предсказывают ли их предполагаемые нейронные сигналы также поведенческое вовлечение. Мы запустили TRIBE, выигравшую модель конкурса по кодированию мозга Algonauts 2025 года (Llama-3.2 + V-JEPA2 + Wav2Vec-BERT), на 48 видео YouTube и снизили ее предсказанную кортикальную реакцию до кривой вовлечения в секунду — глобального поля силы. Сравнивая это с теп maps «наиболее повторяемых» моментов каждого видео, что является пассивно собираемым аналогом того, к каким моментам зрители возвращаются, кривая не показывает доказательств предсказания поведения повторного просмотра. Объединенная контролируемая частичная корреляция составляет +0.058 (95% ДИ [-0.04, 0.15]; односторонний t(47)=1.21, p=0.23), не отличаясь от нуля и не значительно превышающая простые базовые уровни громкости и движения (громкость +0.04, парный p=0.74). Если рассматривать необработанную корреляцию, она также близка к нулю; умеренные значения, зарегистрированные для музыкальных видео, отражают артефакт жанра, связанный с интро/повторением начала, а не предсказание содержания и не обобщаются. Нулевое значение сохраняется для шести считываний кортикальной сети и при тесте перестановки, сохраняющем автокорреляцию. Мы выпускаем код, манифест идентификаторов видео и метод приобретения, который работает, несмотря на стриминг только по протоколу SABR YouTube.
Диффузная большая B-клеточная лимфома (ДБЛКЛ) представляет собой сложное заболевание с тяжелой диагностикой. Цель данного исследования — изучить потенциальные патогенные гены. Мы выявили гены риска ДБЛКЛ (ГРД) с помощью методов менделевской рандомизации выражения количественных признаков (eQTL-MR). Для изучения биологических функций были проведены анализы по терминологии генов (GO) и Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG). Данные секвенирования РНК на уровне отдельных клеток (scRNA-seq) были проанализированы для определения субклеточной локализации. Анализы иммунной инфильтрации исследовали роль генов в иммунном микросреде ДБЛКЛ. В заключение, были проведены анализы чувствительности к лекарствам для предсказания потенциально чувствительных препаратов. В результате анализа eQTL-MR и прогностических анализов мы выявили 15 генов, ассоциированных как с патогенезом, так и с прогнозом ДБЛКЛ. Эти гены были успешно интегрированы в модель риска гена, что дало площадь под кривой (AUC) 0.787. Анализы обогащения GO и KEGG генов локализовали значимые пути, в том числе сигнальную трансдукцию NF-κB. Анализ scRNA-seq показал, что ГРД могут быть связаны с иммунной микросредой ДБЛКЛ. Дополнительный анализ иммунной инфильтрации подтвердил ключевую роль иммунной инфильтрации в злокачественном прогрессировании ДБЛКЛ. Это исследование выявляет 15 генов риска как потенциальные патогенные и терапевтические биомаркеры для ДБЛКЛ. Эти результаты предоставляют новые идеи и мишени для понимания патогенеза, диагностики и лечения ДБЛКЛ.
Плохой прогноз высокозлокачественных глиом, таких как глиобластома, во многом обусловлен заметно иммунодепрессивной опухолевой микросредой (TME), в которой важную роль играют микроглия и макрофаги, ассоциированные с опухолью. В настоящем обзоре суммируются текущие данные, поддерживающие роль триггерного рецептора, экспрессируемого на миелоидных клетках 2 (TREM2) в качестве ключевого иммунорегулятора в TME глиомы. Обсуждается контекстуально-зависимая двойная роль TREM2, который может быть использован для содействия иммунодепрессии и прогрессии опухоли или наоборот, препятствовать прогрессии опухоли благодаря своим заметным функциям в фагоцитозе и презентации антигенов. Также рассматривается клиническая ассоциация экспрессии TREM2 с градацией глиомы и прогнозом для пациентов и оценивается его потенциал как диагностического и прогностического биомаркера. Более того, обзор обсуждает текущие стратегии терапии, нацеленные на TREM2, от прямой ингаляционной терапии TREM2 и миелоидно-целевых иммуноцитокинов до наноинженерных систем доставки лекарств, а также занимается основными трансляционными вызовами этих стратегий. В заключение выделяется важность использования пространственной мультиомики и искусственного интеллекта для расшифровки функциональной гетерогенности TREM2 и для управления прецизионной иммунотерапией. Таким образом, данный обзор предлагает комплексную рамку для понимания роли TREM2 в глиоме; этот рецептор служит не только биомаркером для глиомы, но и важным сигнальным узлом в TME глиомы. Поэтому цель настоящего обзора — поддержать разработку новых терапевтических стратегий, нацеленных на иммунную микросреду в глиоме.
Скрининг на антиген простаты (PSA) снижает смертность от рака простаты (PCa), но ограничен из-за переобследования и низкой специфичности для клинически значимой болезни. Эти ограничения подчеркивают необходимость более точных биомаркеров для различения агрессивных раков и инертных образований. Настоящий обзор исследовал продвинутые маркеры на основе крови, включая изоформы PSA, компоненты жидкой биопсии и индекс здоровья простаты; мочевые биомаркеры, такие как антиген рака простаты 3, фьюжн сериновой протеазы трансперембр качественного второго и панель MyProstateScore 2.0; и генетические маркеры, варьирующие от мутаций с высоким проникающим эффектом до полигеновых оценок риска. Дальше было рассмотрено интеграция этих биомаркеров с мультипараметрической МРТ, моделями калькуляторов риска и оценками для здравоохранения для оптимизации путей скрининга. Направления будущих исследований включают мультиомное профилирование, искусственный интеллект и новые технологии биосенсорики. Настоящий обзор направлен на то, чтобы предоставить всестороннюю и сбалансированную точку зрения на новые биомаркеры, которые изменяют персонализированный скрининг PCa.
Глиомы представляют собой группу распространённых первичных опухолей головного мозга с высоким уровнем злокачественности и плохим прогнозом. В настоящее время в клинической практике отсутствуют целевые терапевтические средства для лечения глиомы. В данном исследовании был обнаружен новый механизм взаимодействия, способствующий чрезмерной экспрессии гена интеграции вируса лейкемии друга (Friend leukemia virus integration 1, FLI1) у глиом. Член семейства транскрипционных факторов ETS, FLI1, был повышен в глиоме, и его экспрессия была связана с злокачественным фенотипом и плохим прогнозом заболевания. Примечательно, что отклонённая экспрессия FLI1 в глиоме регулировалась экзонным циркулярным РНК FECR1 через механизм положительной обратной связи. Нокаут FECR1 подавляет опухолевые фенотипы клеток глиомы. Используя RNA-Seq и анализы Co-IP, данное исследование идентифицировало интерферон-стимулируемый ген 15 (ISG15), паракринный фактор, известный своей способностью перепрограммировать опухолевую иммунодепрессивную микроокружение, как новую молекулярную мишень для FLI1 у глиомы. ISG15 координируется с FLI1 для подавления иммунной функции, включая секрецию цитокинов перфорина, IFN-γ, TNF-α и IL-2 из Т-клеток, а также перфорина из Т-клеток типа γδ. Механизм действия FLI1 заключается в связывании с регуляторными элементами промотора, где он активирует ген, организуя активную интрахромосомную пространственную петлю с характерной гипометилированием ДНК и ацетилированием гистонов H3K9 и H3K27. Будучи конечной мишенью, ISG15 также участвует в положительном цикле обратной связи с FLI1, усиливая его стабильность от деградации, индуцированной убиквитинацией. Таким образом, нацеливание на эту обратную связь может представить собой новую стратегию для разработки терапевтических средств против глиом.
Характеризация продольных изменений мозга, связанных с его здоровьем, требует идентификации структурных и нейроанатомических биомаркеров. Целью данного исследования было выявить нейроанатомические корреляты на основе МРТ, связанные с продольным изменением Индекса здоровья мозга (ИЗМ), многомерной метрики, охватывающей когнитивные функции, эмоциональное благополучие и социальную связанность, а также исследовать их потенциал в качестве суррогатных маркеров траекторий здоровья мозга в естественной когорте. Мы исследовали нейроанатомические корреляты ИЗМ с помощью продольной морфометрии на основе поверхности у 190 здоровых взрослых (в возрасте от 20 до 70 лет). Мы выдвинули гипотезу, что морфология мозга на начальном этапе будет предсказывать результаты по ИЗМ, а изменения ИЗМ будут коррелировать с морфометрическими изменениями. Участники проходили до пяти МРТ-сканирований в течение четырех лет. Анализы на основе поверхности количественно оценивали изменения объема коры, толщины, глубины борозд (ГБ), индекса гирификации (ИГ) и фрактальной размерности (ФР). Регрессии по вершинам тестировали связи между исходным ИЗМ и морфометрическими изменениями, а также между продольными изменениями ИЗМ и морфометрическими признаками с учетом возраста, пола, образования и интервала сканирования. У мужчин начальный ИЗМ был ассоциирован с увеличением ФР с течением времени в левой нижней теменной коре. В целом по группе приросты ИЗМ коррелировали с повышением ИГ в левой островковой и задней поясной коре. У женщин улучшения ИЗМ связывались с большей ГБ в левом прекунеусе, средней височной и правой поясной извивах. Специфическое для секса взаимодействие показало, что приросты ИЗМ у мужчин ассоциированы с увеличением ИГ в левой островковой и височной коре. Эти результаты подчеркивают ФР, ИГ и ГБ как потенциальные МРТ-биомаркеры для отслеживания изменений здоровья мозга, выявляя специфические для пола нейроанатомические ассоциации с улучшениями ИЗМ в таких областях, как островок и прекунеус.