Количество канальцев в опухолях может предсказать, какие женщины с эстроген-положительным (ER +) раком груди выиграют от гормональной терапии, а какие требуют химиотерапии, обнаружили исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв.
Канальцы представляют собой сосудистую сеть опухоли, обеспечивая опухоль кислородом и питанием. Чем их больше, тем больше вероятность того, что пациенту понадобится химиотерапия.
В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, исследователи разработали компьютерную программу для автоматического подсчета количества канальцев, обнаруженных на полных изображениях слайдов образцов ткани рака груди. Они обнаружили, что количество канальцев коррелирует с оценками, полученными в текущем лучшем тесте, позволяющем дифференцировать вялотекущий и агрессивный рак ER +.
"Это первое крупномасштабное подтверждение того, что фундаментальная прогностическая информация содержится в данных о ткани и что она предсказывает лежащую в основе геномику опухоли," сказал Анант Мадабхуши, Ф. Алекс Нейсон, профессор биомедицинской инженерии II и автор исследования.
"Если мы сможем отразить геномику опухоли, мы сможем предсказать, кто реагирует только на гормональную терапию, а кто нет," он сказал.
Мадабхуши объединился с Давидом Ромо Бучели и Эдуардо Ромеро, инженерным факультетом Национального университета Колумбии в Боготе; Эндрю Яновчик, научный сотрудник по биомедицинской инженерии в Case Western Reserve; и Ханна Гилмор, доцент кафедры патологии Медицинской школы Кейс Вестерн Резерв.
В настоящее время патологи используют три признака для классификации опухолей: митозы, отдельные формы ядер клеток, называемые ядерным плеоморфизмом, и канальцы. Большее количество каждого из них увеличивает риск того, что рак будет агрессивным и требует химиотерапии.
Исследователи использовали машинное обучение, чтобы компьютер мог автоматически и быстро определять количество канальцев.
Используя изображения слайдов 174 ER + пациентов, они обнаружили, что количество канальцев коррелирует с оценками риска пациентов по тесту на экспрессию гена Oncotype DX.
Было показано, что тест на экспрессию генов является прогностическим в определении того, какие пациенты с раком груди ER + выиграют от химиотерапии, но стоимость недостижима для пациентов с низким и средним доходом во всем мире, а время ожидания может составлять недели, Мадабхуши сказал. Его группа в Центре компьютерной визуализации и персонализированной диагностики изучает альтернативные средства, позволяющие дешево и быстро дать те же ответы.
Данное исследование является первым из трех, проведенных его лабораторией в этой области исследований. Следующее количественно определяет количество митозов на слайдах с полным изображением и соотносит числа с геномным тестом. Последний количественно определяет ядерный плеоморфизм и архитектуру и соотносит их с геномным тестом.
Если все они будут способствовать точным прогнозам, Мадабхуши планирует объединить их и разработать одну программу, обеспечивающую согласованное прогнозирование.