深度学习基于全切片图像预测胃肠道间质瘤突变及预后
2026 年 06 月 08 日,《Cancer research》(IF=16.6) 发表了一篇多中心回顾性研究,该研究使用来自 7 个国家 21 个中心的 8398 例胃肠道间质瘤 (GIST) 数据,评估了深度学习 (DL) 模型基于全切片图像 (WSI) 预测突变状态、治疗敏感性及无复发生存期 (RFS) 的性能。研究发现,DL 模型能有效预测 GIST 分子改变及预后,其表现与国际队列中既有的风险评分相当,为未来多模态预测提供了基线。原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42258704/
研究背景
胃肠道间质瘤 (GIST) 是最常见的胃肠道间质肿瘤,由酪氨酸蛋白激酶 (KIT) 和血小板衍生生长因子受体 A (PDGFRA) 突变驱动。特定变异,如 KIT 外显子 11 缺失,具有预后和治疗意义,而野生型 (WT) 变异从酪氨酸激酶抑制剂 (TKIs) 中获益有限。鉴于已建立的临床病理风险模型的可重复性有限,应用于全切片图像 (WSIs) 的深度学习 (DL) 成为一种很有前景的分子分类和预后评估工具。
研究方法
我们分析了来自 7 个国家 21 个中心的 8398 例胃肠道间质瘤 (GIST) 病例,其中包括 7238 例具有分子数据的病例和 2638 例具有临床随访数据的病例。深度学习 (DL) 模型在全切片图像 (WSIs) 上进行训练,以预测突变、治疗敏感性和无复发生存期 (RFS)。
研究结果
深度学习利用全切片图像预测了胃肠道间质瘤的突变状态,酪氨酸蛋白激酶 (KIT) 的曲线下面积 (AUC) 为 0.87,血小板衍生生长因子受体 A (PDGFRA) 为 0.96,并且在亚型中观察到高性能,包括 KIT 外显子 11 del-inss 557-558 (0.67) 和 PDGFRA 外显子 18 D842V (0.93)。对于治疗类别,阿伐替尼治疗敏感性的性能达到 0.84,伊马替尼治疗敏感性为 0.81。深度学习模型预测了无复发生存期,总体队列的风险比 (HR) 为 8.44,接受辅助治疗的患者为 4.74。预后性能与基于病理的评分相当,在总体队列和未接受辅助治疗的患者中区分度最高。
研究结论
应用于全切片图像的深度学习能够预测胃肠道间质瘤的分子改变、治疗敏感性和无复发生存期,在国际队列中表现与已建立的风险评分相当,为未来的多模态预测因子提供了基线。
参考文献:Bonetti A, Le V, Carrero ZI, Wolf F, Gustav M, Lam SW, et al. Deep Learning Predicts Mutations and Outcomes in Gastrointestinal Stromal Tumors from Whole-Slide Images.. Cancer research. 2026 Jun 08. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-26-0132
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