多目标系统化学习的PD-L1切片分析方法

在肿瘤尤其是如肺鳞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)的非小细胞肺癌的治疗中,基于程序性死亡受体-配体1(programmed cell death-ligand 1,PD-L1)染色切片的阳性肿瘤细胞比例评分(tumor proportion score,TPS)可为治疗方案的选择提供重要依据。肿瘤细胞(tumor cell,TC)的许多参数对癌症诊断至关重要。虽然可以通过计算分析来预测这些参数,但很少有一个统一的框架可以同时获得细胞的不同病理信息。为此,提出了一种多目标学习框架(multi-objective learning pipeline,MOLP),从LUSC的PD-L1切片中预测TPS、细胞数目、细胞核轮廓和类别。主干网络包括两个分支:一个分支通过细胞分析估算TPS,另一个分支直接通过回归分析估算TPS。MOLP通过最小化两个分支的TPS预测差值来提高其鲁棒性。细胞分析支路可实现细胞核分割、分类和计数,不仅增强了TPS估计的可信度,还使得MOLP能够估计肿瘤细胞的外观参数以用于LUSC诊断。在大规模图像集上的实验结果证明了MOLP的可行性和有效性。MOLP预测的TPS与病理医师的评分呈现出统计学上的显著相关性:平均绝对误差仅为4.97(95%置信区间:-0.56~10.49),皮尔逊相关系数为0.97(p<0.001)。

去除N-连接糖基化对食管鳞状细胞癌及转移淋巴结中PD-L1表达影响

目的探讨N-连接糖基化修饰对食管鳞状细胞癌(ESCC)组织程序性死亡受体-配体1(PD-L1)表达影响及其与临床病理特征关系。方法使用PD-L122C3抗体标记,ESCC组织芯片、MCF-7及NCI-H226细胞切片,分别采用标准处理或经肽N-糖苷酶F(PNGase F)处理后进行免疫组化染色。采用肿瘤细胞比例评分(TPS)、联合阳性评分(CPS)或组织化学评分(H-score)评估组织和细胞切片中PD-L1表达水平。TPS≥1%、CPS≥10定义为PD-L1表达阳性。分析原发灶与转移淋巴结组织PD-L1表达一致性;同时分析原发灶组织PD-L1表达与人口学及临床病理学特征关系。结果50例患者组织样本中有24例正常食管黏膜组织、48例原发灶组织及32例转移淋巴结组织可行PD-L1表达评价。标准处理后正常食管黏膜组织PD-L1均呈阴性表达;原发灶组织PD-L1 TPS、CPS阳性率及中位H-score分别为50.00%、29.17%和1.41分;转移淋巴结组织PD-L1 TPS、CPS阳性率及中位H-score分别为50.00%、68.75%和2.02分。PNGase F处理后5例正常食管黏膜组织出现局灶性PD-L1表达;原发灶组织PD-L1 TPS、CPS阳性率及中位H-score分别为56.25%、52.08%和3.55分;转移淋巴结组织PD-L1 TPS、CPS阳性率及中位H-score分别为59.38%、81.25%和10.33分。PNGase F处理后原发灶与转移淋巴结组织PD-L1 TPS、CPS及H-score均高于标准处理,均P<0.001。PNGase F处理后NCI-H226细胞的PD-L1 TPS和H-score均高于标准处理,t值分别为-18.087和-33.588,P值分别为0.003和0.001。标准处理和PNGase F处理后32例患者原发灶及其转移淋巴结组织PD-L1 TPS及CPS阳性表达一致率均较差。PNGase F处理后原发灶和(或)转移淋巴结组织PD-L1 TPS和CPS阳性患者比例分别为78.13%和87.50%。PNGase F处理并联合检测原发灶组织TPS阳性率高于标准处理,χ^(2)=5.497,P=0.019;CPS阳性率高于标准处理,χ^(2)=23.127,P<0.001。不同性别、年龄、肿瘤最大径、病理分级、N分期和淋巴结转移原发灶组织PD-L1 TPS和CPS阳性率差异均无统计学意义,P>0.05。结论PNGase F处理可提升PD-L122C3抗体的染色强度,PD-L1表达在食管癌原发灶与转移淋巴结组织间具有异质性,对食管癌组织进行PNGase F处理同时评估原发灶及转移淋巴结组织可以提高PD-L1阳性检出率。