SpaceMarkers 是一種新的機器學(xué)習(xí)軟件，由約翰??霍普金斯融合研究所和約翰霍普金斯 Kimmel 癌癥中心的研究人員開發(fā)，可以識別腫瘤內(nèi)部和周圍不同類型細胞之間的分子相互作用。
SpaceMarkers 利用通過空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)獲得的信息——一種尖端技術(shù)，可提高根據(jù)組織樣本在細胞中的位置測量基因表達的能力。了解單個細胞的分子特征和腫瘤微環(huán)境(腫瘤內(nèi)部和周圍的細胞)中細胞間相互作用的影響對于區(qū)分腫瘤進展的決定因素至關(guān)重要。
介紹 SpaceMarkers 及其在不同類型癌癥中的應(yīng)用的研究作為封面文章發(fā)表在 2023 年 4 月號的《細胞系統(tǒng)》雜志上。
高表達基因通常與某些過多的細胞類型、主要生物過程或細胞類型之間的顯著相互作用有關(guān)，而這些在健康組織中并不常見。資深研究作者、腫瘤學(xué)定量科學(xué)部主任兼 Convergence Institute 聯(lián)合主任 Elana Fertig 博士解釋說，由于各種原因，基因在細胞中表達，其中一些基因可能導(dǎo)致癌癥進展的高風(fēng)險.
“SpaceMarkers 可以幫助癌癥研究人員確定基因是否因細胞間相互作用而過度表達，”Fertig 說。“它還可以識別與感興趣基因相關(guān)的特定細胞間相互作用。這一新信息可以為研究人員提供進一步的途徑，以了解導(dǎo)致癌癥的因素或回答為什么有些患者對某些治療有反應(yīng)而其他患者沒有反應(yīng)。”
SpaceMarkers 的工作原理是從空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中看到的單個細胞類型中識別高活性區(qū)域，主要研究作者 Atul Deshpande 博士解釋說，他是約翰霍普金斯大學(xué) Fertig 實驗室的博士后研究員。來自兩種細胞類型的高活性區(qū)域被確定為細胞間相互作用的位點。然后，該算法從兩種細胞類型的相互作用中識別出分子變化。
Deshpande 說，該軟件有兩種操作模式。一種是簡單的差異表達模式，可識別在細胞間相互作用位點具有顯著更高表達的基因，表明這種相互作用導(dǎo)致基因以更高的速率表達。但是，該軟件沒有考慮細胞群的空間變化。第二種(殘差模式)在考慮了空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中識別的所有細胞群后，識別出具有顯著更高表達的基因。
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