海外專(zhuān)家正在開(kāi)發(fā)允許查看更多組織圖像的軟件

為了充分發(fā)揮圖像分析的潛力，理想情況下，科學(xué)家們需要一個(gè)能夠同時(shí)查看多個(gè)圖像的應(yīng)用程序。莫菲特癌癥中心的研究人員描述了他們開(kāi)發(fā)的一種新的開(kāi)源軟件程序，該程序允許用戶(hù)同時(shí)查看許多多路復(fù)用圖像。在過(guò)去十年中，研究癌癥的方法有了顯著改進(jìn)，包括研究組織樣本的新技術(shù)。

例如，現(xiàn)在可以對(duì)機(jī)器進(jìn)行編程，以同時(shí)對(duì)數(shù)百?gòu)堓d玻片進(jìn)行染色，或者，可以將多達(dá) 1,000 個(gè)不同的組織樣本核心放置在一張載玻片上，同時(shí)對(duì)生物標(biāo)志物進(jìn)行染色。隨著這些方法的出現(xiàn)，產(chǎn)生新數(shù)據(jù)和信息的可能性越來(lái)越大。由于這些信息的量級(jí)和癌癥本身的復(fù)雜性，需要計(jì)算建模和軟件來(lái)查看和研究這些樣本之間的癌癥生物標(biāo)志物、組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞相互作用。

當(dāng) Moffitt 綜合數(shù)學(xué)腫瘤科 (IMO) 的研究人員正在開(kāi)展一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，他們意識(shí)到當(dāng)前可用的圖像查看軟件無(wú)法滿(mǎn)足他們的需求。“我們有興趣了解腫瘤和免疫細(xì)胞之間的潛在空間模式、以及腫瘤是如何組織的。這需要我們同時(shí)比較多個(gè)圖像，我們意識(shí)到?jīng)]有免費(fèi)或商業(yè)的軟件可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，”Sandhya Prabhakaran 說(shuō)。

IMO 團(tuán)隊(duì)決定創(chuàng)建一個(gè)軟件程序，使他們能夠同時(shí)查看多張圖像，并通過(guò)可用于多種目的的額外分析提取數(shù)據(jù)，包括識(shí)別生物標(biāo)志物和了解組織結(jié)構(gòu)和不同部位的空間組織細(xì)胞類(lèi)型。他們的程序稱(chēng)為 Mistic，從多維圖像中獲取信息，并使用稱(chēng)為 t 分布隨機(jī)鄰域嵌入 (t-SNE) 的降維方法將每個(gè)圖像抽象為縮減空間中的一個(gè)點(diǎn)。

Mistic 是一款開(kāi)源軟件，可用于來(lái)自 Vectra、CyCIF、t-CyCIF 和 CODEX 的圖像。在他們的出版物中，研究人員描述了 Mistic 的創(chuàng)建以及它可以用于的一些應(yīng)用程序。例如，他們證明該軟件可用于查看來(lái)自非小細(xì)胞肺癌患者的 92 張圖像，并推斷生物標(biāo)志物如何在對(duì)治療反應(yīng)不同的患者中聚集。在另一個(gè)例子中，研究人員使用 Mistic 結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)評(píng)估 210 個(gè)子宮內(nèi)膜癌樣本中免疫細(xì)胞標(biāo)志物的空間共定位和共表達(dá)。該團(tuán)隊(duì)對(duì) Mistic 的潛在應(yīng)用感到興奮，并計(jì)劃改進(jìn)該軟件。

“我們將增強(qiáng) Mistic 以使用來(lái)自多路復(fù)用圖像的具有生物學(xué)意義的感興趣區(qū)域，來(lái)渲染整體圖像 t-SNE。我們還計(jì)劃用其他可視化軟件增強(qiáng) Mistic 并構(gòu)建一個(gè)跨平臺(tái)查看器插件，以提高采用率和可用性和 Mistic 在生物醫(yī)學(xué)研究界的功能，”莫菲特 IMO 部門(mén)的作者兼主席 Sandy Anderson 博士說(shuō)。