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一种基于MRI对少突胶质细胞瘤进行风险分层的方法及系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-06 14:32:56
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-09-14 11:06:57
本申请涉及影像分析技术领域，特别涉及一种基于MRI对少突胶质细胞瘤进行风险分层的方法及系统，该方法包括以下步骤：获取MRI数据集；MRI数据集包括少突胶质细胞瘤患者的磁共振图像数据；基于MRI数据集，提取影像组学特征；并基于MRI数据集，得到转录组测序数据；基于影像组学特征，得到最佳影像组学特征；并基于最佳影像组学特征，构建影像组学模型；采用加权基因共表达网络分析以及基因集富集分析方法，对转录组测序数据进行分析，得到交叉通路；将影像组学特征与交叉通路进行关联，得到影像组学特征背后的关键生物学通路。本申请通过整合MRI影像和基因表达数据，能够深入了解生物学机制和通路，并为患者的治疗和预后评估提供更具体的指导和预测。
一种基于MRI对少突胶质细胞瘤进行风险分层的方法，其特征在于，包括：
获取MRI数据集；所述MRI数据集包括少突胶质细胞瘤患者的磁共振图像数据；
基于所述MRI数据集，提取影像组学特征；并基于所述MRI数据集，得到转录组测序数据；
基于所述影像组学特征，得到最佳影像组学特征；并基于最佳影像组学特征，构建影像组学模型；
采用加权基因共表达网络分析以及基因集富集分析方法，对转录组测序数据进行分析，并对加权基因共表达网络分析与基因集富集分析的交叉生物学通路进行识别，得到交叉通路；
将所述影像组学特征与所述交叉通路进行关联，得到所述影像组学特征背后的关键生物学通路。
少突胶质细胞瘤是一种原发性中枢神经系统恶性肿瘤，起源于少突胶质细胞群，约占成人大脑恶性肿瘤的4.9%。少突胶质细胞瘤的钙化是其特征性表现，在轴内脑肿瘤中发生率最高（约80%），并且在世界卫生组织（World Health Organization，WHO）3级肿瘤更常见。2021年WHO第五版中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）肿瘤分类（CNS5），定义了少突胶质细胞瘤为异柠檬酸脱氢酶（Isocitrate Dehydrogenase，IDH）突变和1p/19q共缺失的弥漫性胶质瘤；取决于其恶性程度，可将少突胶质细胞瘤分为WHO 2级和3级。2级的少突胶质细胞瘤被认为是低级别肿瘤，而3级肿瘤被归类为高级别肿瘤。研究表明，IDH突变和1p/19q共缺失是积极的预后因素，并且与较好的生存预后相关。因此，少突胶质细胞瘤患者的总生存期（overall survival，OS）相对于其他恶性胶质瘤较长，中位生存期可达13-15年。
目前针对少突胶质细胞瘤的治疗方案主要是最大限度的安全手术切除联合辅助放疗和化疗，这已被证明是对患者预后有利的。然而，大多数患者仍会复发或少突胶质细胞瘤很有可能发展为更具侵袭性的肿瘤。复杂的遗传和表观遗传因素导致少突胶质细胞瘤的生存期范围很广。因此，需要开发非侵入性且具有预测性的预后标志物对少突胶质细胞瘤进行风险分层，以识别具有高风险患者，从而指导其个体化治疗。到目前为止，基于机器学习的影像基因组学对IDH突变伴1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤的预后价值仍不明确。此外，在少突胶质细胞瘤中影像组学特征和潜在生物学途径之间的联系需要进一步研究。少突胶质细胞瘤的影像基因组学分析需要大型数据集来训练和验证影像组学模型，由于少突胶质细胞瘤的罕见性，这可能很难获得。
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本申请提供的基于MRI对少突胶质细胞瘤进行风险分层的方法及系统，利用MRI提取影像组学特征构建模型，评估IDH突变伴1p/19q共缺失少突胶质细胞瘤患者的影像组学标签相对于传统临床病理因素的预后增量预测价值。且前期实验的影像基因组学分析显示，预后影像组学特征与少突胶质细胞瘤的免疫、增殖、侵袭、血管生成和钙化生物学途径相关。此外，使用配对的少突胶质细胞瘤MRI和通过高通量测序技术获得的RNA测序数据，探究预后影像组学特征背后的生物学机制。通过整合影像和基因表达数据，可以深入了解生物学机制和通路，并为患者的治疗和预后评估提供更具体的指导和预测。
技术合作
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
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