基于PD-L1分子影像学特征筛选结直肠癌免疫治疗生物学标志物和构建诊断预测模型

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81873910
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H2708.医学图像数据处理、分析与可视化
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Molecular imaging with antibodies as a probe is a new method for noninvasive dynamic detection of colorectal cancer. Immune checkpoint PD-1/PD-L1 is an important mechanism of tumor tolerance in colorectal cancer. Precise monitoring of PD-L1 expression level in tumor tissues is helpful for the selection of targeted immunotherapy for patients and timely evaluation of efficacy and prognosis. Our group successfully prepared optical imaging agent NIR-PD-L1-mAb and detected the expression of PD-L1 in different colorectal cancer cells and animal models. On this basis, PD-L1 antibody PET and Cerenkov optical molecular probes were prepared using radionuclide 89Zr and 131I, respectively, to detect the dynamic changes of PD-L1 expression in colorectal cancer. The correlation between PD-L1 molecular imaging and immunotherapy response was studied based on the SUV value, immune infiltration, lymphocyte distribution, cytokine levels and mutation frequencies and expression levels of immune-related genes in 18F-FDG of tumor tissues. Based on Naive Bayesian Algorithm, a comprehensive prediction model of prognosis and treatment response was built, and a medical imaging auxiliary diagnosis platform for screening biomarkers relative to colorectal cancer PD-L1 immunotherapy based on molecular imaging features, which is helpful for seletion of patients immunotherapy and clinicians to develop precise treatment strategies.
以抗体为探针的分子影像学检查是结直肠癌无创动态检测的新方法。免疫检测点PD-1/PD-L1是结直肠癌肿瘤耐受的重要机制。在肿瘤组织中精准监测PD-L1有助于免疫治疗选择、疗效及预后评估。课题组前期已成功制备光学显像剂NIR-PD-L1-mAb,检测到不同结直肠癌细胞及动物模型中PD-L1的表达变化。在此基础上,将采用放射性核素89Zr及131I分别制备PD-L1抗体PET与切伦科夫光学分子探针,检测结直肠癌中PD-L1的表达变化。结合肿瘤组织18F-FDG的SUV值、免疫浸润程度、淋巴细胞分布、细胞因子水平以及免疫相关基因突变频率和表达水平,研究PD-L1分子影像学指标与免疫治疗反应的相关性。基于朴素贝叶斯算法构建综合的预后和治疗反应的预测模型,并提供基于分子影像学特征筛选结直肠癌PD-L1免疫治疗相关生物学标志物的医学影像辅助诊断平台,有利于患者免疫治疗的选择和临床医生精准制定治疗策略。

结项摘要

以抗体为探针的分子影像学检查是结直肠癌无创动态检测的新方法。免疫检测点PD-1/PD-L1是结直肠癌肿瘤耐受的重要机制。在肿瘤组织中精准监测PD-L1有助于免疫治疗选择、疗效及预后评估。结合肿瘤组织影像学特征参数、免疫浸润程度、淋巴细胞分布、细胞因子水平以及免疫相关基因突变频率和表达水平,研究PD-L1分子影像学指标与免疫治疗反应的相关性。基于朴素贝叶斯算法构建综合的诊断和预后预测模型,有利于患者免疫治疗的选择和临床医生精准制定治疗策略。.本项目基本完成了项目研究计划及预期研究成果:①成功制备了基于 PD-L1 抗体的放射性(89Zr-Df-PD-L1 mAb、131I-PD-L1 mAb)和光学(NIR-PD-L1 mAb)分子探针,分析了分子探针的有关特性与体外稳定性,在体外结直肠癌细胞中检测探针与细胞的亲和力,在结直肠癌动物模型中进行了体内分布研究与分子影像学的检测研究,检测结直肠癌中PD-L1的表达变化,建立了多模态的无创性分子影像学动态监测技术;②完成了结直肠癌患者18F-FDG成像特征参数对于PD-L1的无创性诊断价值;并成功研究了结直肠癌18F-FDG的多种代谢参数与肿瘤 TNM 分期以及 GLUT-1 和 MACC1 肿瘤转移相关蛋白的关系;③成功应用并确定了前体素不相干运动扩散加权成像(IVIM)对于晚期直肠癌的诊断性能;④成功证实了基于放射组学列线图模型有助于识别局部晚期直肠癌患者,为预测直肠癌术前T分期及后期治疗决策提供支持;⑤成功证实了基于影像组学模型对直肠癌壁外静脉侵犯(EMVI)的诊断价值,可为临床实践提供决策支持。

项目成果

期刊论文数量(34)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
CT findings of severe novel coronavirus disease (COVID-19): A case report of Heilongjiang Province, China
重症新型冠状病毒病(COVID-19)的CT表现:中国黑龙江省病例报告
  • DOI:
    10.1515/med-2020-0151
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Open Medicine
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Wang Z;Jiang H;Jiang H;Zheng R;Yi R
  • 通讯作者:
    Yi R
Near-infrared fluorescence-labeled anti-PD-L1-mAb for tumor imaging in human colorectal cancer xenografted mice
近红外荧光标记的抗 PD-L1-mAb 用于人结直肠癌异种移植小鼠的肿瘤成像
  • DOI:
    10.1002/jcb.28308
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Cellular Biochemistry
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Mingyu Zhang;Huijie Jiang;Rongjun Zhang;Hao Jiang;Hailong Xu;Wenbin Pan;Xiaolin Gao;Zhongqi Sun
  • 通讯作者:
    Zhongqi Sun
Evaluation of [18F]FDG/[18F]FLT/[18F]FMISO-based micro-positron emission tomography in detection of liver metastasis in human colorectal cancer
基于[18F]FDG/[18F]FLT/[18F]FMISO的微正电子发射断层扫描检测人结直肠癌肝转移的评价
  • DOI:
    10.1016/j.nucmedbio.2019.07.004
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Nuclear Medicine and Biology
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Hao Jiang;Rongjun Zhang;Huijie Jiang;Mingyu Zhang;Wei Guo;Guanglong Feng;Wenbin Pan;Hailong Xu;Song Wang
  • 通讯作者:
    Song Wang
Radioimmunotherapy study of131I-labeled Atezolizumab inpreclinical models ofcolorectal cancer
131I标记的Atezolizumab在结直肠癌临床前模型中的放射免疫治疗研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    EJNMMI Research
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Zhang L;Zhao S;Jiang H;Zhang R;Zhang M;Pan W;Sun Z;Wang D;Li J
  • 通讯作者:
    Li J
Optimal timing of combining sorafenib with trans-arterial chemoembolization in patients with hepatocellular carcinoma: A meta-analysis
索拉非尼联合经动脉化疗栓塞治疗肝细胞癌的最佳时机:荟萃分析
  • DOI:
    10.1016/j.tranon.2021.101238
  • 发表时间:
    2021-12
  • 期刊:
    Translational Oncology
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Dai Y;Jiang H;Jiang H;Zhao S;Zeng X;Sun R;Zheng R
  • 通讯作者:
    Zheng R

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其他文献

结肠癌转移相关基因-1在癌症中的调控机制及临床应用价值
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    2018
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    姜慧杰
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    10.13929/j.1003-3289.2016.05.042
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 通讯作者:
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    2019
  • 期刊:
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  • 作者:
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    姜昊
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王海波;赵德利;万勇;姜慧杰
  • 通讯作者:
    姜慧杰

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结直肠癌TIME多模态分子影像分析结合深度学习实现疗效评估和预后预测
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基于多模态分子影像特征的结直肠癌早期肝转移新分子标记物筛选及预测模型构建
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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