自动脑CT报告生成可以提高诊断颅疾病的效率和准确性。但是,当前方法受1)粗粒监督的限制:图像文本格式中的训练数据缺乏识别微妙的异常性的监督,以及2)耦合的交叉模式对齐:视觉文本一致性可能不可避免地以粗糙的方式进行,从而导致鲜明的特征代表性地汇总,以报道的代表。在本文中,我们提出了一种新型的病态图形驱动的跨模式比对(PGCA)模型,以进行准确且健壮的脑CT报告生成。我们的方法可以通过对病理图进行构建以学习精细的视觉提示并与文本单词对齐,从而有效地解开了跨模式的对准。该图包含代表基本病理性贡献的异质淋巴结(即,组织和病变)通过与先前的知识相关的内部和属间边缘。通过精心设计的图形嵌入和更新模块,我们的模型完善了微妙的tiss和病变的视觉特征,并使用对比度学习使它们与文本单词对齐。广泛的实验结果证实了我们方法的生存能力。我们认为,我们的PGCA模型有可能大大增强脑CT报告的自动产生,并最终有助于改善颅骨疾病诊断。
基于大脑细微的形态变化,人们已经研究了使用结构磁共振成像 (sMRI) 识别阿尔茨海默病 (AD)。典型方法之一是基于深度学习的块级特征表示。然而,对于这种方法,在学习诊断模型之前预先确定的块可能会限制分类性能。为了缓解这个问题,我们提出了一个基于位置的门 (PG) 的 BrainBagNet,它应用通过 3D 坐标表示的大脑图像的位置信息。我们提出的方法基于 MR 扫描和位置信息来表示块级类别证据,以进行图像级预测。为了验证我们提出的方法,我们进行了实验,将我们的方法与最先进的方法进行比较,并评估了两个公开可用的数据集的稳健性能:1) ADNI 和 2) AIBL。此外,我们提出的方法在 AD 诊断和轻度认知障碍转换预测任务中的分类性能均优于比较方法,并从不同角度分析了我们的结果。根据我们的实验结果,我们认为所提出的方法有可能为基于深度学习的块级特征表示研究提供新的见解和视角。代码可在以下位置获取:github.com/ku-milab/PG-BrainBagNet 。
恒河猕猴(Macaca Mulatta)。这个长期的灵长类动物表现出与人类相似的大脑组织和发展,就像妇女一样,成年女性猕猴月经和最终经历更年期[8-11]。重要的是,与人类不同,恒河猕猴可以保持在严格控制的环境条件下,并且可以在基本上没有验化后的间隔内获得tissus。这种特征使恒河猴成为理想的动物模型,在其中研究有助于非男性和病理人类衰老的遗传和/或环境因素。像人类一样,恒河猕猴在斑块密度[12-16]中显示出与年龄相关的增加,这在20岁之后的杏仁核中变得尤为明显[17]。此外,如果在旧手术绝经(即,卵巢剂)女性接受雌二醇激素替代疗法(ERT)(ERT)中,则该斑块密度已被证明在旧的绝经(即卵巢剂)中的明显较低[17];这与激素替代可能有助于减少绝经后妇女的A的想法相关的发现[18]。相反,很少有恒河猴研究集中在PTAU [19,20]或TDP-43 [21]上,尽管在老年期间发现了这些蛋白质,但它们似乎与神经元病患者或痴呆症没有明显联系。因此,本研究的目的是检查恒河猕猴中神经元PTAU和TDP-43表达的时间过程,使用最近在我们的斑块研究中使用的相同恒河猕猴的脑切片[17]。我们假设PTAU和我们的重点是杏仁核,杏仁核是一种参与学习和记忆的大脑区域,对淀粉样变性高度敏感[14],并且显示出雌激素受体的高表达[22-24]。
背景:通过手动听诊检测异常呼吸音的观察者间可靠性较差。带有人工智能 (AI) 的数字听诊器可以提高对这些声音的可靠检测。我们旨在独立测试为此目的开发的 AI 的能力。方法:儿科呼吸科医生根据音频回放和仔细的频谱图和波形分析,从儿童身上采集了 192 个听诊记录,分别标记为包含哮鸣音、爆裂音或两者都不包含,其中一个子集由第二位盲法临床医生验证。这些记录提交给专门经过训练以检测病理性儿科呼吸音的盲法 AI 算法 (StethoMe AI) 进行分析。结果:在优化的 AI 检测阈值下,Clinicloud 记录的爆裂音检测阳性百分比一致性 (PPA) 为 0.95,阴性百分比一致性 (NPA) 为 0.99;对于 Littman 收集的声音,PPA 为 0.82,NPA 为 0.96。哮鸣音检测 PPA 和 NPA 分别为 0.90 和 0.97(Clinicloud 听诊),对于 Littman 记录,PPA 为 0.80,NPA 为 0.95。
蛋白质聚集是主要神经退行性疾病的标志。增加的数据表明,较小的聚集体会导致毒性反应高于纤维骨料(纤维)。但是,小骨料的大小对它们在生物逻辑相关的环境中的检测提出了质疑。在这里,我们报告了在活细胞和离体脑组织中定量超级分解的方法。我们表明,Amytracker 630(AT630)是一种商业聚集的流体载体,具有出色的光物理特性,可实现α-羟基核蛋白,tau和淀粉样蛋白β骨料的超分辨率成像,实现〜4 nm nm precision。将AT630应用于App NL-G-F小鼠脑部或从帕金森氏病供体中提取的聚集体,我们与特定于淀粉样β或α-突触核蛋白的抗体表现出了极好的一致性,并证实了特定于630的特定城市。随后,我们使用AT630揭示了α-突触核蛋白骨料大小和细胞毒性之间的线性关系,并发现小于450±60 nm的聚集体很容易穿透质膜。我们确定六种帕金森氏病和痴呆症中的450nm浓度,并带有路易体供体样品,并表明在不同的突触核苷酸中的聚集体在毒性上表现出明显的效力。我们进一步表明细胞渗透聚集体被蛋白酶体包围,这些蛋白酶体将蛋白酶体包含在焦点中,以逐渐形成骨料。我们的结果表明,质膜有效地填充了纤维,但容易受到450±60 nm骨料的渗透。一起,我们的发现提出了一种令人兴奋的策略,以确定异质样本中总体毒性的特定毒性。我们在生物环境中定量测量这些有毒骨料的方法为生理条件下的疾病机制的分子检查打开了可能性。
RNA结合蛋白TDP-43的抽象核清除率和细胞质积累是几乎所有肌萎缩性侧面硬化症患者(ALS)的病理标志,高达50%的额叶痴呆(FTD)患者和阿尔茨海默氏病。在阿尔茨海默氏病中,TDP-43病理在边缘系统中主要观察到,并且与认知能力下降和海马体积减少有关。核TDP-43功能的破坏会导致RNA剪接异常,并在许多转录本中掺入错误的隐性外显子,包括Stathmin-2(STMN2,也称为SCG10)和UNC13A,最近在ALS和FTD患者的组织中报道了UNC13A。在这里,我们在阿尔茨海默氏病患者中识别STMN2和UNC13A隐秘外显子,与TDP-43病理负担相关,但与淀粉样蛋白β或TAU沉积物无关。我们还证明,与UNC13A相比,STMN2前MRNA的处理对TDP-43功能丧失更敏感。此外,编码STMN2和UNC13A的全长RNA被抑制在由阿尔茨海默氏病后验尸脑组织产生的大型RNA-seq数据集中。共同开放了令人兴奋的新途径,将使用STMN2和UNC13A用作具有TDP-43蛋白质病(包括阿尔茨海默氏病)的广泛神经退行性疾病的潜在治疗靶标。
摘要 生命科学领域的最新技术进步极大地提高了我们以前所未有的深度在分子水平上解决科学问题的能力。自推出以来,下一代测序 (NGS) 实现了高通量分析,随着时间的推移,变得越来越普及和负担得起,塑造了研究和临床应用的未来。空间分辨转录组学 (SRT),特别是原位测序 (ISS),提供单细胞转录组数据,同时保留周围组织微环境的组织病理学背景。本论文探讨了挂锁探针与原位测序 (ISS) 或下一代测序 (NGS) 结合的应用,以解决与特定疾病相关的问题。在论文 I 中,我们研究了结核分枝杆菌 (Mtb) 与结核病感染小鼠肺中免疫细胞之间的空间相互作用,绘制了细菌簇和单个细菌附近的免疫相关转录本。我们的研究结果表明,在 Mtb 抗性的 C57BL/6 小鼠中,靠近单个细菌的巨噬细胞活化。相比之下,在易感染结核分枝杆菌的 C3HeB/FeJ 小鼠的肺组织中占主导地位的组织化肉芽肿未富集免疫激活转录本。这种方法提供了对结核病免疫反应的见解,并强调了空间分辨转录组学在研究宿主-病原体相互作用方面的能力。在论文 II 中,我们研究了非小细胞肺癌 (NSCLC) 中的肿瘤微环境,重点研究了 T 细胞克隆性的影响。我们将 TCR 克隆性与基因突变、肿瘤免疫特征和对免疫疗法的反应联系起来。我们的数据显示,高 TCR 克隆性与高肿瘤突变负担、发炎的肿瘤表型以及对检查点抑制剂的反应改善有关,这表明其有可能成为 NSCLC 个性化免疫治疗的生物标志物。在论文 III 中,我们在空间上探索了新辅助治疗期间选定的 NSCLC 组织中的 TCR 模式和免疫细胞分布,这些组织具有匹配的未受影响的淋巴结,以及 HER2+ 乳腺癌病例。我们注意到,与匹配的淋巴结相比,癌症组织中的 TCR 多样性较低。我们的数据进一步揭示了扩增克隆型(主要是 CD8 T 细胞)的区域优势,这些克隆型位于靠近癌症区。总体而言,这些结果证明了 ISS 在提供诊断组织样本中肿瘤免疫微环境中克隆 T 细胞扩增之间相互作用的关键空间细节方面的实用性,特别是在治疗环境中。在论文 IV 中,我们开发了一种基于分子倒置探针 (MIP) 的经济高效的检测血液样本中微生物病原体和抗菌素耐药性标志物的检测方法,即使在资源匮乏的环境中也能提供高特异性和灵敏度。MIP 方法简化了病原体检测,无需进行大量的样品制备或生物信息学分析,使其成为资源匮乏地区监测传染病的便捷工具。总的来说,这项工作展示了挂锁探针和先进技术的应用,以加深我们对疾病的了解并改善诊断和个性化治疗。
三阴性乳腺癌(TNBC)是指雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体(HER-2)缺失的一类乳腺癌(BC),占所有BC亚型的15%–20%(1)。根据GLOBOCAN 2020年最新的流行病学数据,中国BC新发病例达41.6万,占全球BC病例的18.4%,首次超过肺癌成为最常见的癌症(2),患者人数庞大。TNBC侵袭性强,约46%的TNBC患者会发生远处转移(3)。由于缺乏明确有效的治疗靶点,TNBC进展迅速,且易产生耐药。复发转移性三阴性乳腺癌(mTNBC)预后较差,5年生存率不足15%(4),中位总生存期(OS)仅为9~17个月(5)。mTNBC患者的治疗目标是延长生存期、缓解症状、提高生活质量,但耐药性发展迅速、患者对现有治疗方案耐受性差仍是临床面临的重大挑战。
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Giada Delfino,Jean Baptiste Briand,Thibauld Oullier,LéaNienkemper,Jenny Greig等。AJP-胃肠道和肝生理学,2024年,在线印刷。10.1152/ajpgi.00224.2023。INSERM-04446267