AI模型推动癌症微卫星状态预测进展AI model advances prediction of microsatellite status in cancer

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.news-medical.net韩国 - 英语2025-08-06 08:22:19 - 阅读时长2分钟 - 710字
韩国延世大学与美国研究团队联合开发基于深度高斯过程的AI模型MSI-SEER,通过弱监督学习分析病理切片预测胃癌和结直肠癌微卫星状态,首次引入贝叶斯置信度评分(BCS)量化预测不确定性,并自动标记高风险案例转交病理专家复核。该模型整合微卫星状态与基质-肿瘤比预测免疫检查点抑制剂(ICI)疗效,发表于《npj数字医学》,为精准肿瘤医学提供临床可用算法框架。
癌症微卫星状态预测AI模型MSI-SEER免疫治疗响应精准肿瘤医学健康诊疗肿瘤微环境不确定性量化多维预测
AI模型推动癌症微卫星状态预测进展

在癌症诊疗领域,肿瘤微卫星状态(微卫星稳定/不稳定)是决定治疗预后的关键指标。约三分之一人群终身患癌的现实使该研究意义重大:高微卫星不稳定性(MSI-H)肿瘤患者相比稳定型患者具有更佳预后,且错配修复缺陷肿瘤对免疫检查点抑制剂(ICIs)响应显著优于传统化疗。

研究团队针对现有深度学习模型(如卷积神经网络和视觉变换器)存在的两大缺陷——无法量化预测不确定性和缺乏ICI疗效预测机制,开发了创新AI模型MSI-SEER。该模型基于深度高斯过程的贝叶斯框架,通过弱监督学习分析苏木精-伊红染色的全切片病理图像,其核心突破在于:

  1. 不确定性量化系统:通过蒙特卡洛丢弃法估算预测方差,转化为贝叶斯置信度评分(BCS),实现AI自我置信度评估。当BCS低于阈值时,系统自动标记高不确定案例交由病理专家复核,构建AI-人类协作诊疗框架。
  2. 多维预测能力:整合微卫星状态与基质-肿瘤比双重参数,不仅实现胃癌、结直肠癌的精准分类(性能达国际领先水平),更首次揭示肿瘤微环境中MSI-H区域空间分布与ICI响应的关联机制。

"我们的技术已具备前瞻性队列监测的临床应用潜力。"郑宰镐教授强调,"该研究不单是特定AI模型的突破,更重要的是为临床多模态数据分析提供了可解释、可信赖的算法范式。"团队使用多族裔大型数据集验证,模型在免疫治疗响应预测方面表现优异,其瓦片级预测功能可深入解析肿瘤微环境异质性对治疗的影响。

这项发表于《npj数字医学》(2025年5月19日在线发表)的研究,标志着AI辅助诊疗系统向"知其不知"的高阶可靠性迈进,为精准肿瘤医学开辟新路径。

【全文结束】

大健康
大健康