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使用杂交卷积神经网络跨MRI图像对下级神经胶质瘤进行脑肿瘤分割
摘要：低度神经胶质瘤（LGG）是最常见的恶性脑肿瘤，可大大定义患者的表现率。跨磁共振成像（MRI）的LGG分割是诊断和治疗计划所必需的。为了达到这一具有挑战性的临床需求，这是一种基于U-NET和SEGNET的杂交结合卷积神经网络（CNN）的深度学习方法。实际上，为了将其与最常用的模型U-NET进行比较，建立了一种采用的侦察模型。分割使用110名LGG患者的反转恢复（FLAIR）进行培训和评估。混合模型实现的最高平均值和中值骰子系数（DC）为83％和85。分别为7％。获得的这项工作的结果导致在MRI图像中使用深度学习的潜力，以便为许多相关的临床应用提供无创的LGG分割工具。
弥漫性内在性脑桥胶质瘤的前沿生物学指导治疗：PNOC003 的治疗、分子和生物标志物结果
摘要 ◥ 目的：PNOC003 是一项针对新诊断为弥漫性内在性脑桥神经胶质瘤 (DIPG) 的儿童和年轻人的多中心精准医学试验。患者和方法：根据符合 DIPG 的影像学表现招募患者 (3 – 25 岁)。收集活检组织进行全外显子组和 mRNA 测序。放射治疗 (RT) 后，根据分子肿瘤委员会的建议，患者被分配最多四种 FDA 批准的药物。纵向测量 H3K27M 突变型循环肿瘤 DNA (ctDNA)。使用全基因组测序和 DNA 甲基化分析来表征肿瘤组织和匹配的原代细胞系。在适用的情况下，在来自儿童脑肿瘤网络 (CBTN) 的独立队列中验证结果。结果：在招募的 38 名患者中，有 28 名患者 (中位数年龄 6 岁，10 名女性) 接受了分子肿瘤委员会的审查。其中 19
DNA 损伤反应抑制剂增强胶质瘤干细胞中肿瘤治疗场 (TTFields) 的效力
背景：高级别胶质瘤是原发性脑癌，过去 40 年来，尽管进行了手术切除和破坏 DNA 的化放疗，但世界卫生组织 4 级胶质瘤的生存率仍然低得令人无法接受，且持续为 10-16 个月。最近，肿瘤治疗场疗法 (TTFields) 已显示出适度的生存益处，并在多个国家获得临床批准。TTFields 人们认为主要通过破坏有丝分裂来介导抗癌活性。然而，最近的数据表明，TTFields 也可能减弱 DNA 损伤修复和复制叉动力学，为结合标准治疗方法和靶向 DNA 损伤反应抑制剂 (DDRi) 的治疗组合提供了潜在的平台。方法：我们将患者来源的、通常具有抗性的胶质瘤干细胞样细胞 (GSC) 与之前验证的临床前 Inovitro™ TTFields 系统以及多种治疗性 DDRi 结合使用。结果：我们发现 TTFields 可强效激活 PARP 和 ATR 介导的 DNA 修复（包括 PARylation 和 CHK1 磷酸化），而将 TTFields 与 PARP1 或 ATR 抑制剂治疗相结合可显著降低克隆形成存活率。放射治疗进一步增强了这些策略的效力，导致 DNA 损伤量增加，DNA 损伤消退时间大大延迟。结论：据我们所知，我们的研究结果是首次在 GSC 模型中将 TTFields 与临床批准或试验中的 DDRi 结合使用，并为针对目前无法治愈的肿瘤患者的多模式 DDRi/TTFields 治疗策略的转化研究提供了基础。
II型RAF抑制剂ToVorafenib在复发/难治性小儿低级神经胶质瘤中：2期Firefly-1试验
BRAF基因组改变是小儿低级神经胶质瘤（PLGG）中最常见的致癌驱动因素。ARM 1（n = 77）试验研究了口服，选择性，中枢神经系统 - pentrant，II型RAF抑制剂Tovorafenib（420 mg m -2一次，每周420 mg M -2最高600 mg）对BRAF -ARAF -ARETED -ARETED -ARETED -ARTERED -PLACCED的患者的功效。ARM 2（n = 60）是一个延伸队列，它为ARM 1闭合后的RAF改变PLGG患者提供了治疗。基于独立审查，根据神经肿瘤高级神经胶质瘤（RANO-HGG）标准的响应评估，67％的总响应率（ORR）符合ARM 1 1预定的主要端点；响应持续时间（DOR）为16.6个月；响应时间（TTR）的中位时间为3.0个月（次要终点）。通过小儿神经肿瘤学低级神经胶质瘤（RAPNO）标准和安全性评估评估的其他选择的次要终点包括ORR，DOR和TTR（在所有治疗的患者中评估，ARM 2，ARM 2，n = 137）。根据RAPNO标准（包括次要答复）的ORR为51％； DOR中位数为13.8个月； TTR中位数为5.3个月。最常见的治疗不良事件（TRAES）是头发颜色变化（76％），肌酸磷酸激酶（56％）和贫血（49％）。≥3级Traes发生在42％的患者中。九（7％）患者患有TRAES导致停用Tovorafenib。这些数据表明，Tovorafenib可能是对BRAF的，经过重复/难治性的PLGG的有效疗法。临床。GOV注册：NCT04775485。
利用集成分子数据的病理图像深度神经网络分析增强胶质瘤分类和分级
神经胶质瘤是源自神经胶质细胞的原发性脑肿瘤。对这些肿瘤的分类和分级对于预后和治疗计划至关重要。世界卫生组织 (WHO) 于 2016 年推出了现行的中枢神经系统 (CNS) 神经胶质瘤分类标准。该神经胶质瘤分类标准需要将组织学与基因组学相结合。2017 年，中枢神经系统肿瘤分类分子和实用方法信息联盟 (cIMPACT-NOW) 成立，旨在为中枢神经系统肿瘤分类提供最新的建议，预计 WHO 将在即将发布的分类中采纳这些建议。在这项工作中，我们提出了一种新颖的神经胶质瘤分析方法，这是文献中首次根据最新的 WHO 标准将从脑组织病理学图像数字分析中获得的细胞特征与分子特征相结合。我们首先提出了一种新颖的过度分割策略，用于在大型组织病理学全幻灯片图像 (WSI) 中选择感兴趣区域 (ROI)。然后，基于深度神经网络 (DNN) 的分类方法将分子特征与细胞特征融合，以提高肿瘤分类性能。我们使用来自癌症基因组图谱 (TCGA) 数据集的 549 个患者病例对所提出的方法进行了评估。使用常规 DNN 对低级别胶质瘤 (LGG) 和高级别胶质瘤 (HGG) 的交叉验证分类准确率为 93.81%，使用残差神经网络 (ResNet) DNN 对 LGG II 和 LGG III 的交叉验证分类准确率为 73.95%。我们的实验表明，深度学习的类型对 LGG II 与 LGG III 之间的肿瘤亚型区分有显著影响。这些结果优于对 LGG II 与 LGG III 进行分类的最先进方法。 LGG III，在文献中区分 LGG 与 HGG 方面具有竞争力。此外，我们还研究分子
与神经胶质瘤风险相关的20q13.33的功能变体改变了增强子活性，并调节多个基因的表达。
图1与胶质母细胞瘤风险相关的20染色体区域。使用UCSC基因组浏览器，使用铅SNP rs2297440，r 2> .6的LD块定义的区域，使用UCSC基因组浏览器显示了推定的增强元素，其中包含RS2297440的LD中包含SNP的推定增强元素。SNP在该区域的基因下面观察到。seq轨道，来自SNP以下NHA的H3K4ME1表明潜在的增强子元素。区域1表示在荧光素酶测定中没有增强剂活性的区域。区域2表示等位基因特异性增强子区域，其中包括RS3761124（标有星号）。区域3和4表示表现出增强剂活性但不受单倍型影响的区域。应注意，测试的增强剂活动的区域的大小不是扩展。ld，连锁不平衡； SNP，单核苷酸多态性；加利福尼亚大学圣克鲁斯大学UCSC
使用叶酸结合纳米粒子靶向 CD146 并抑制小鼠神经胶质瘤模型中的肿瘤生长
目的 胶质瘤干细胞 (GSC) 是肿瘤发生、治疗耐药和复发的原因。CD146 主要在分裂的 GSC 中表达并调节细胞周期进程。然而，针对 CD146 的体内靶向治疗效果的评估仍有待研究。在本研究中，作者旨在开发针对 GSC 的基因治疗，使用与叶酸-聚乙二醇 (FA-PEG-COL NPs) 结合的壳聚糖寡糖乳酸酯 (COL) 纳米颗粒 (NPs) 在体外和体内递送 CD146 小干扰 RNA (siCD146)，并确定 CD146 敲低对肿瘤生长的影响。方法 为了检查肿瘤细胞对 NPs 的摄取，进行了免疫荧光染色、流式细胞术和体内成像。通过蛋白质印迹和水溶性四唑盐-8 分析法测量了 siCD146 在小鼠神经胶质瘤细胞中的敲减效果。通过体内成像和组织学分析监测肿瘤生长来评估 siRNA 治疗靶向 GSC 的疗效。结果 通过小鼠尾静脉注射 NP 后观察到 FA-PEG-COL NP 在皮下和颅内神经胶质瘤中的体内蓄积。此外，体外递送 siCD146 离子交联 NP，降低了 CD146 水平，并抑制了神经胶质瘤肿瘤球的生长。在小鼠神经胶质瘤模型中对 siCD146 交联 NP 的体内治疗效果的评估显示，颅内肿瘤生长显著抑制，组织学检查发现一些小鼠的肿瘤完全切除。此外，与对照小鼠相比，siCD146 的递送显著降低了残留肿瘤组织中的 Ki-67 指数。结论 CD146 是一个潜在的治疗靶点，递送 siRNA 的叶酸结合 NP 可能有助于恶性胶质瘤的基因治疗。
相互 H3.3 基因编辑确定了儿童胶质瘤中的 K27M 和 G34R 机制，包括 NOTCH 信号传导
组蛋白 H3.3 突变是儿童神经胶质瘤的标志，但其核心致癌机制尚不明确。为了确定主要效应物，我们使用 CRISPR-Cas9 将 H3.3K27M 和 G34R 突变引入先前的 H3.3 野生型脑细胞中，同时将神经胶质瘤细胞中的突变恢复为野生型。ChIP-seq 分析将 K27M 广泛地与改变的 H3K27me3 活性联系起来，包括超级增强子内，这表现出转录功能紊乱。这在很大程度上与 H3.3 DNA 结合无关。K27M 和 G34R 突变诱导了几种相同的通路，表明关键的共同致癌机制包括激活神经发生和 NOTCH 通路基因。H3.3 突变型神经胶质瘤对 NOTCH 通路基因敲除和药物抑制也特别敏感，从而降低了它们在培养中的生存能力。细胞的相互编辑通常会在异种移植试验中对致瘤性产生相互影响。总体而言，我们的研究结果定义了常见和不同的 K27M 和 G34R 致癌机制，包括潜在的靶向通路。
达拉非尼联合曲美替尼治疗 1 岁及以上儿童和青少年的 BRAF V600E 突变阳性胶质瘤
3.1 神经胶质瘤是儿童和年轻人中最常见的脑癌类型。它们由支持大脑和脊髓神经细胞的神经胶质细胞发展而来。神经胶质瘤根据其生长速度进行分类。大多数神经胶质瘤为 1 级或 2 级，称为低级别神经胶质瘤 (LGG)，不生长或仅生长缓慢。3 级和 4 级神经胶质瘤称为高级别神经胶质瘤 (HGG)，生长迅速。因此，HGG 的结果比 LGG 更差。BRAF 是一种编码蛋白质 B-Raf 的基因，它会影响细胞生长。BRAF V600E 突变阳性的 LGG 患者的寿命比没有突变的神经胶质瘤患者短。患者专家强调了神经胶质瘤诊断对儿童和年轻人、他们的家人和照顾者的创伤性，以及当前治疗的局限性。他们指出，神经胶质瘤及其治疗可能会延迟教育、限制社交，并导致持久的情绪
胶质瘤亚型预测放射影像学使用治疗前机器学习算法的机器学习文献综述
来自康涅狄格州纽黑文耶鲁医学院放射学和生物医学成像系（JL、TV、LJ、MvR、NT、SM、GCP、RB、AG、MAH、HS、WB、BVM-N.、AA、ML、MA）、神经病学和耶鲁癌症中心（AO）和治疗放射学（SA）；德国杜塞尔多夫海因里希海涅大学神经外科系（JL、MS）；亚利桑那州菲尼克斯梅奥诊所放射学系（II）；明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所放射学系（GMC）；加利福尼亚州圣地亚哥 Visage Imaging Inc（KB、ML）；宾夕法尼亚州费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院医院放射学系（AN）；宾夕法尼亚州费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经外科系 (AFK)、生物医学图像计算和分析中心 (SB) 和放射学系 (SB)；宾夕法尼亚州费城费城儿童医院神经外科分部 (AFK) 和数据驱动发现中心 (AFK)；以及宾夕法尼亚州费城理查兹医学研究实验室 (SB)。