《胰腺导管腺癌的自动预后模型》

  • 来源专题:重大慢性病
  • 编译者: 李永洁
  • 发布时间:2023-10-31
  • 尽管检测和治疗方法取得了进步,但胰腺导管腺癌(PDAC)仍然是癌症相关死亡的主要原因。 虽然计算机断层扫描 (CT) 是当前 PDAC 初步评估的金标准,但其预后价值仍然有限,因为它依赖于包括肿瘤大小、淋巴结受累和转移在内的诊断分期参数。 放射组学最近在预测 PDAC 患者术后生存方面显示出了希望。 然而,他们依赖于临床医生的手动胰腺和肿瘤勾画。 在这项研究中,我们收集了 40 名 PDAC 患者的术前 CT 扫描数据集,以评估用于生存预测的全自动流程。 利用在外部数据集上训练的 nnU-Net,我们生成了自动化的胰腺和肿瘤分割。 随后,我们从每个分割中提取了 854 个放射组学特征,并通过特征选择将其范围缩小到 29 个。 然后,我们将这些特征与肿瘤、淋巴结、转移 (TNM) 系统分期参数以及患者的年龄相结合。 我们训练了一个随机生存森林模型来执行随时间推移的总体生存预测,以及一个随机森林分类器来对两年生存进行二元分类,并使用重复交叉验证进行评估。 我们的结果显示出希望,生存模型的平均 C 指数为 0.731,两年生存预测的平均准确度为 0.76,为 PDAC 预测的全自动流程的可行性和潜在功效提供了证据。 通过消除劳动密集型的手动分割过程,我们简化的流程展示了高效、准确的预测过程,为未来的研究工作奠定了基础。
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    • 胰腺癌的特征是KRAS中致癌突变的患病率。以前的研究已经报道,改变的Kras基因剂量驱动胰腺癌的进展和转移发生率。虽然致癌性KRAS突变的作用已得到很好的表征,但合作野生型KRAS等位基因在胰腺癌中的相关性尚不清楚和争议。使用胰腺癌的体内小鼠模型,我们证明野生型Kras抑制突变Kras的致癌影响,并显着影响Kras介导的肿瘤发生和治疗反应。从机制上讲,野生型 Kras 的缺失增加了通过下游 MAPK 效应通路的致癌 Kras 信号传导,从而驱动胰腺上皮内瘤变 (PanIN) 的启动。此外,在KPC小鼠模型中,一种更具侵略性的胰腺癌模型,野生型KRAS的丢失导致加速启动但延迟肿瘤进展。这些肿瘤改变了基质,下调了Myc水平,并富集了免疫原性基因特征。重要的是,野生型Kras的缺失使Kras突变肿瘤对MEK1 / 2抑制敏感,尽管肿瘤最终变得耐药,然后迅速进展。这项研究证明了野生型KRAS在胰腺肿瘤发生过程中的抑制作用,并强调了野生型KRAS的存在对胰腺癌肿瘤发生和治疗反应的关键影响。
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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-11-06
    • 本文内容转载自“immunity速读”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/yUW-wU_bZQslxwnA51WN-w 2023年11月1日,意大利圣拉斐尔生命健康大学Renato Ostuni团队在Nature发表题为IL-1β+ macrophages fuel pathogenic inflammation in pancreatic cancer的文章。该研究确定了胰腺导管腺癌(PDAC)存在的一个特异性高表达IL-1β的肿瘤相关巨噬细胞(TAM)亚群IL-1β+ TAM,并分析了其构成的正反馈促癌回路。 首先,作者证明IL-1β+ TAMs在小鼠PDAC模型中存在。这些细胞同时拥有炎症和免疫抑制表型,包括表达MHC II、CD80/86、PD-L1和CD206等。分析确认,IL-1β+ TAM起源于肿瘤微环境(TME)中浸润的单核细胞。随后作者发现TME因子前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)和TNF协同刺激可以在体外诱导小鼠巨噬细胞获得IL-1β+ TAM表型,并显著诱导巨噬细胞表达Il1b、Ptgs2、Il6和参与髓系细胞募集的趋化因子。PGE2还抑制 IFN相关趋化因子的表达,这些因子可以媒介细胞毒性淋巴细胞的浸润。如果抑制PDAC细胞的PGE2产生,则可以降低IL-1β+ TAM的积聚并重编程它们的表型。随后,成像确认IL-1β+ TAM定位于小鼠和人PDAC中成纤维细胞丰富的缺氧区。空间转录组学分析显示它们靠近血管生成血管(angiogenic blood vessel),且积聚于与伤口修复反应相关的区域。机制研究发现PDAC癌细胞的IL-1β信号通路对肿瘤进展必不可少。IL-1β可以诱导肿瘤细胞释放促生长因子、趋化因子和促进IL-1β+ TAM极化的因子,包括PGE2和TNF。作者指出,这会形成IL-1β+ TAM和肿瘤细胞之间的正反馈循环。 作者分析PDAC发展模型发现,炎症重编程和IL-1β签名基因(T1RS)表达发生在肿瘤发生早期。T1RS在胰腺PanIN前体病变组织中最高,并在PDAC和转移灶中持续升高。炎症性损伤与KRAS致癌基因协同作用,在发生初期驱动T1RS的表达。在人PDAC样本中,作者确定了一个T1RS高表达的肿瘤细胞亚群,它们高度表达IL-1β靶基因。这些细胞通过被认为是一个与侵袭性相关的转录通路的终点。空间转录组学显示T1RS+肿瘤细胞特异性地接近IL-1β+ TAM。综上,这些发现阐明了IL-1β+ TAM和T1RS+肿瘤细胞之间,由PGE2和IL-1β介导的协同交流。靶向这一信号轴有望抑制促肿瘤炎症并增强PDAC对免疫治疗的敏感性。