• יו"ר: פרופ' חיים שירין
  • מזכיר: ד"ר ליאור כ"ץ
  • גזבר: פרופ' ריפעת ספדי
  • חברי איגוד: ד"ר טובה רייניס, ד"ר מיכל אופנהיים, ד"ר נעים אבו-פרחה וד"ר לב ליכטנשטיין
מחקרים

רשת עצבית מלאכותית יכולה להבדיל בין גרעיני תאים של סרטן מעי גס

רשת עצבית מלאכותית יכולה להבדיל בין גרעיני תאים של סרטן מעי גס שלב II ושלב IV הצבועים בצבען המוטוקסילין ואאוזין

סרטן המעי הגס (צילום: אילוסטרציה)

במחקר שהתפרסם בכתב העת The Journal of Pathology נמצא כי במחקר זה החוקרים העריכו את המאפיינים הכמותניים של גרעיני תאים של סרטן המעי הגס, אשר הופקו מתצלומים שעברו דיגיטציה של סליידים שלמים (Whole Slide Images - WSI) צבועים עם המוטוקסילין ואאוזין, על מנת להבדיל בין סרטן מעי גס שלב II ושלב IV.

בעוקבת הגילוי היו 100 נבדקים עם סרטן מעי גס בשלב II או IV שגוייסו ממרכז רפואי אוניברסיטאי בקליבלנד (University Hospitals Cleveland Medical Center - UHCMC). החוקרים ביצעו אימות מודל ראשוני שכלל 51 נבדקים עם סרטן מעי גס שלב II ו-79 שלב IV מתוך UHCMC, ואימות עצמאי שכלל 143 נבדקים עם סרטן מעי גס שלב II ו-54 נבדקים עם שלב IV, מתוך עוקבת The Cancer Genome Atlas’s Colon Adenocarcinomaי(TCGA-COAD). הגישה שלהם למחקר כללה ארבעה שלבים: (1) החוקרים לימדו רשת עצבית מלאכותית עם מבנה VGG-18 לזהות תאים סרטניים ב-WSI;י(2) רשת עצבית מלאכותית נוספת, מבוססת על Mask-RCNN עם מבנה של Resnet-50 הפרידה בין הגרעינים באזור שזוהו בו תאים סרטניים; (3) 26,641 מאפיינים מורפומטריים כמותיים נאספו מתוך גרעיני התאים הסרטניים ומחוצה להם - על אודות צורת, גודל ומרקם הגרעינים; (4) החוקרים אימנו מסווג forest אקראי להבדיל בין סרטן מעי גס שלב II ושלב IV בעזרת חמש המאפיינים המבדלים ביותר, שנבחרו בעזרת מבחן סכום דרגה על שם Wilcoxon.

תוצאות המחקר הדגימו כי המסווג המאומן, שהשתמש בחמש המאפיינים המובילים, השיג AUC של 0.81 ו-0.79 בעוקבות האימות של UHCMC ו-TCGA בהתאמה. עבור 197 מקרים בקבוצת TCGA-COAD, מודל סיכון יחסי של COX הציג יחס סיכונים של 2.2 (רווח בר-סמך של 95%, 1.24-3.88) עם מדד concordance של 0.71 כאשר נכללו בו חמש המאפיינים המובילים לריבוד סיכונים ושרידות כוללת. הערכת Kaplan-Meier הציג הבדל סטטיסטי משמעותי בין מטופלים בסיכון נמוך לבין אלו עם סיכון גבוה, עם Plog-rank=0.0097. בנוסף נמצא כי קיבוץ ללא השגחה של חמש המאפיינים המובילים חשף כי סרטן מעי גס שלב IV עם פיזור צפקי היה דומה יותר לסרטן שלב II ללא פיזור גרורתי מרוחק, מאשר לסרטן שלה IV עם פיזור גרורות המטוגני.

מסקנת החוקרים הייתה כי בעזרת למידה של רשת עצבים מלאכותית ניתן להבדיל, בעזרת מאפיינים של גרעיני התאים הסרטניים, בין סרטן שלב II לבין סרטן שלב IV. אפשרות זאת יכולה לסייע רבות בהערכה פרוגנוסטית של המטופלים ובתהליך קבלת ההחלטות בנוגע לטיפול.

מקור:

Neeraj Kumar, et al. (2022) “Computer-extracted features of uclear morphology in hematoxylin and eosin images distinguish stage II and IV colon tumors.” The Journal of Pathology, May 2022. Vol. 257, Issue 1, p. 17-28. doi-org.ezproxy.bgu.ac.il/10.1002/path.5864

נושאים קשורים:  מחקרים,  סרטן מעי גס,  רשת עצבית,  שלבי סרטן,  גרעיני תאים
תגובות