Prostate cancer therapy personalization via multi-modal deep learning on randomized phase III clinical trials
Notice bibliographique
Résumé
Prostate cancer is the most frequent cancer in men and a leading cause of cancer death. Determining a patient's optimal therapy is a challenge, where oncologists must select a therapy with the highest likelihood of success and the lowest likelihood of toxicity. International standards for prognostication rely on non-specific and semi-quantitative tools, commonly leading to over- and under-treatment. Tissue-based molecular biomarkers have attempted to address this, but most have limited validation in prospective randomized trials and expensive processing costs, posing substantial barriers to widespread adoption. There remains a significant need for accurate and scalable tools to support therapy personalization. Here we demonstrate prostate cancer therapy personalization by predicting long-term, clinically relevant outcomes using a multimodal deep learning architecture and train models using clinical data and digital histopathology from prostate biopsies. We train and validate models using five phase III randomized trials conducted across hundreds of clinical centers. Histopathological data was available for 5654 of 7764 randomized patients (71%) with a median follow-up of 11.4 years. Compared to the most common risk-stratification tool-risk groups developed by the National Cancer Center Network (NCCN)-our models have superior discriminatory performance across all endpoints, ranging from 9.2% to 14.6% relative improvement in a held-out validation set. This artificial intelligence-based tool improves prognostication over standard tools and allows oncologists to computationally predict the likeliest outcomes of specific patients to determine optimal treatment. Outfitted with digital scanners and internet access, any clinic could offer such capabilities, enabling global access to therapy personalization.
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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 | 0,048 | 0,056 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 ».