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        AI使用DNA甲基化改善頭頸癌的診斷
        
			
        
				2019-11-15 10:16:06
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        診斷頭頸癌具有挑戰(zhàn)性。區(qū)分頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(HNSC)和原發(fā)性肺鱗狀細(xì)胞癌(LUSC)的肺轉(zhuǎn)移特別困難。然而，將它們彼此區(qū)分開可能具有重要的臨床意義。現(xiàn)在，一組研究人員開發(fā)了一種基于差異DNA甲基化的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以區(qū)分頭頸部轉(zhuǎn)移灶和原發(fā)性肺鱗狀細(xì)胞癌(LUSC)。AI方法能夠以較高的準(zhǔn)確度區(qū)分這兩種類型，這表明它具有作為臨床診斷工具的潛力。
        

        AI使用DNA甲基化改善頭頸癌的診斷
        

        這項(xiàng)由德國柏林和海德堡幾個小組進(jìn)行的研究發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》上的一篇論文中，該論文題為“ DNA甲基化特征的機(jī)器學(xué)習(xí)分析將原發(fā)性肺鱗癌與頭頸部轉(zhuǎn)移區(qū)別開來。”
        

        每年，德國有17,000多人被診斷出患有頭頸癌。這些疾病包括口腔癌，喉癌和鼻子癌，但也可能影響頭頸部的其他區(qū)域。一些頭頸癌患者還將發(fā)展肺癌。
        

        “在大多數(shù)情況下，無法確定它們是否代表患者的頭頸癌或第二原發(fā)癌(即原發(fā)性肺癌)的肺轉(zhuǎn)移，”該研究的共同作者弗雷德里克·克勞申(Med Frederick Klauschen)博士解釋說。 。
        

        克勞申強(qiáng)調(diào)說：“這種區(qū)別在治療受這些癌癥影響的人中非常重要。” “盡管手術(shù)可以為局部肺癌患者提供治愈方法，但轉(zhuǎn)移性頭頸癌患者的生存率卻明顯惡化，將需要進(jìn)行放化療等治療。”
        

        當(dāng)試圖區(qū)分轉(zhuǎn)移灶和第二原發(fā)腫瘤時，病理學(xué)家使用已建立的技術(shù)，例如分析癌癥的微結(jié)構(gòu)和檢測組織中的特征蛋白。但是，由于頭頸癌和肺癌在這方面有明顯的相似性，因此這些測試通常是不確定的。
        

        基于先前的研究表明癌細(xì)胞中的DNA甲基化模式高度依賴于癌癥起源的器官，研究小組測試了組織樣本中的DNA甲基化。
        

        該小組采用基于AI的方法來分析數(shù)百種頭頸部和肺癌的DNA甲基化數(shù)據(jù)，以訓(xùn)練一個深層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來區(qū)分這兩種類型的癌癥。
        

        他們對原發(fā)腫瘤進(jìn)行了DNA甲基化分析，并訓(xùn)練了三種不同的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來區(qū)分轉(zhuǎn)移性HNSC和原發(fā)性LUSC。他們的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在279例HNSC和LUSC以及正常肺部對照患者的驗(yàn)證隊(duì)列中正確分類了96.4%的病例。
        

        作者寫道：“作為對該方法的獨(dú)立臨床驗(yàn)證，我們分析了51例具有HNSC和第二發(fā)肺腫瘤病史的患者，并根據(jù)臨床病理特征證明了正確的分類”，并補(bǔ)充說：“我們的方法可能有助于可靠的診斷HNSC的肺轉(zhuǎn)移與原發(fā)LUSC的區(qū)別，以指導(dǎo)治療決策。”
        

        克勞申(Klauschen)指出：“為了確保患有頭頸癌和其他肺癌的患者盡快從我們的研究結(jié)果中受益，我們目前正在常規(guī)實(shí)踐中對該診斷方法的實(shí)施進(jìn)行測試。這將包括一項(xiàng)前瞻性驗(yàn)證研究，以確保可以為所有受影響的患者提供新方法。”
        

        Klaus-RobertMüller博士 在理論計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，該論文的作者指出：“人工智能不僅在我們的日常生活和工業(yè)中，而且在自然科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中都發(fā)揮著越來越重要的作用。但是，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，人工智能的使用特別復(fù)雜。這就是為什么直到現(xiàn)在，研究結(jié)果很少能為患者帶來直接好處的原因?，F(xiàn)在情況可能會改變。”
        
			

			
          
        
			
        
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