基於人工智能結構分割與空間轉錄組學的腎移植活檢中Banff腎小管炎和腎小球炎空間分辨評分

背景:小管炎是T細胞介導排斥反應(TCMR)的標誌性組織學特徵,而腎小球炎通常是抗體介導排斥反應(AMR)的特徵。採用Banff標準對小管炎和腎小球炎進行組織學量化時,存在觀察者間變異。整體轉錄組檢測方法(如MMDx)已建立了小管炎與TCMR、腎小球炎與AMR之間的分子相關性,但缺乏空間分辨率。方法:我們將基於網絡的平台FUSION(全切片圖像中功能單位狀態識別)應用於一個包含8例病例的隊列(每種...
醫學

背景:小管炎是T細胞介導排斥反應(TCMR)的標誌性組織學特徵,而腎小球炎通常是抗體介導排斥反應(AMR)的特徵。採用Banff標準對小管炎和腎小球炎進行組織學量化時,存在觀察者間變異。整體轉錄組檢測方法(如MMDx)已建立了小管炎與TCMR、腎小球炎與AMR之間的分子相關性,但缺乏空間分辨率。

方法:我們將基於網絡的平台FUSION(全切片圖像中功能單位狀態識別)應用於一個包含8例病例的隊列(每種情況n=2),這些病例均為腎移植活檢樣本,包括急性TCMR、活動性AMR、慢性活動性AMR和無排斥反應(對照)。該機器學習(ML)平台可實現空間轉錄組學(10x Genomics Visium v2)與高分辨率全切片組織學圖像的整合可視化和分析。結果:利用AI分割的小管區和腎小球區內基於轉錄組學推導的免疫細胞比例,生成了空間Banff t評分和g評分。

在2例急性TCMR病例中,推導得到的t評分與病理學家評分完全一致;在4例AMR病例中,g評分有2例與病理學家評分一致,而不一致的病例表現為分類邊界附近絕對免疫信號較低。結論:我們證明了使用基於AI的腎單位功能結構(FTU)分割,並整合空間轉錄組學推導的免疫細胞比例,以生成符合Banff標準的、具有空間資訊的t評分和g評分是可行的;在重度排斥反應中實現了完全一致,在輕度排斥反應中實現了部分一致。

該方法為建立經驗證的、由空間轉錄組學增強的t評分和g評分奠定了基礎,可提高診斷精度,減少腎臟病理學家之間的觀察者間變異,並支援其潛在的臨床應用。


📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723594v1?rss=1

🏷️ 腎移植活檢 空間轉錄組學 人工智能分割 Banff評分 排斥反應

Administrator 2026年5月13日
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