Integrated tumor identification and automated scoring minimizes pathologist involvement and provides new insights to key biomarkers in breast cancer
Notice bibliographique
Résumé
Digital image analysis (DIA) is becoming central to the quantitative evaluation of tissue biomarkers for discovery, diagnosis and therapeutic selection for the delivery of precision medicine. In this study, automated DIA using a new purpose-built software platform (QuPath) is applied to a cohort of 293 breast cancer patients to score five biomarkers in tissue microarrays (TMAs): ER, PR, HER2, Ki67 and p53. This software is able to measure IHC expression following fully automated tumor recognition in the same immunohistochemical (IHC)-stained tissue section, as part of a rapid workflow to ensure objectivity and accelerate biomarker analysis. The digital scores produced by QuPath were compared with manual scores by a pathologist and shown to have a good level of concordance in all cases (Cohen's κ>0.6), and almost perfect agreement for the clinically relevant biomarkers ER, PR and HER2 (κ>0.86). To assess prognostic value, cutoff thresholds could be applied to both manual and automated scores using the QuPath software, and survival analysis performed for 5-year overall survival. DIA was shown to be capable of replicating the statistically significant stratification of patients achieved using manual scoring across all biomarkers (P<0.01, log-rank test). Furthermore, the image analysis scores were shown to consistently lead to statistical significance across a wide range of potential cutoff thresholds, indicating the robustness of the method, and identify sub-populations of cases exhibiting different expression patterns within the p53 and Ki67 data sets that warrant further investigation. These findings have demonstrated QuPath's suitability for fast, reproducible, high-throughput TMA analysis across a range of important biomarkers. This was achieved using our tumor recognition algorithms for IHC-stained sections, trained interactively without the need for any additional tumor recognition markers, for example, cytokeratin, to obtain greater insight into the relationship between biomarker expression and clinical outcome applicable to a range of cancer types.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».