近日，柳叶刀子刊EBioMedicine在线刊发了由中山大学肿瘤防治中心病理科孙鹏、何洁华团队与生物图腾科技(Bio-totem Pte. Ltd.)联合研发的AI病理领域学术成果：A Computational Tumor-Infiltrating Lymphocyte Assessment Method Comparable with Visual Reporting Guidelines for Triple-Negative Breast Cancer。本研究基于国际免疫-肿瘤生物标记物工作组(International Immuno-Oncology Biomarker Working Group)关于乳腺癌TIL病理评估的推荐及建议，建立利用人工智能技术自动识别及判读乳腺癌TIL的模型(aTIL)，并验证其在三阴性乳腺癌患者预后评估中的应用价值。
肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)作为肿瘤免疫微环境的主体,已被前期大规模临床研究证实可作为乳腺癌，尤其是三阴性乳腺癌患者疗效及预后预测的独立影响因素。St.Gallen国际专家共识和乳腺肿瘤WHO分类(第5版)均推荐TIL应纳入作为乳腺癌常规病理评估内容。依据国际免疫-肿瘤生物标记物工作组制订的乳腺癌TILs病理评估指南，中山大学肿瘤防治中心病理科于2019年始常规开展乳腺癌TIL评估工作。然而，因TIL空间分布模式、组织学分型、坏死、三级淋巴结构、瘤内异质性等因素的影响，不同病理医生在临床实践中对TIL评估结果存在较显著的观察者间差异。
本研究旨在建立一种遵循TIL评估指南要求的基于人工智能技术实现全片(whole-slide)自动化精准评估乳腺癌TIL的新方法。研究团队首先设计并建立三个深度学习模型，分别用于细胞核分割、分类及坏死区域识别。细胞核分割采用Monuseg公开数据集；细胞核分类使用自行标注的数据集，共计标注61620个肿瘤细胞核、38154个淋巴细胞核以及33729个其它细胞核；坏死区域检测模型纳入100例三阴性乳腺癌进行训练。基于上述模型，研究团队采用两次滑动窗格检测方法(32×32µm和8×8µm)识别肿瘤、肿瘤间质及淋巴细胞密集区域，进而定量计算：肿瘤间质淋巴细胞密集区面积除以肿瘤间质区域×100%，即为aTIL。
研究团队后续在两个三阴性乳腺癌验证队列中进一步证实了aTIL与三位不同年资的病理医生评估的TIL (mTIL)具有可接受的一致性(ICC=0.62-0.70; ICC=0.40-0.52)，多因素分析结果显示aTILs在两个队列中均为无病生存时间的独立影响因素[HR=0.31 (0.18-0.63); HR=0.29 (0.12–0.72)]。此外，研究团队还尝试基于aTIL和mTIL各自最优cut-off建立复合aTIL/mTIL三分类模型，生存模型分析结果显示该复合aTIL/mTIL模型对三阴性乳腺癌患者无病生存时间的预测能力优于单独采用aTIL或mTIL的二分类模型(C-index: 0.64-0.68 vs. 0.59 vs. 0.67; 0.63-0.67 vs. 0.55-0.64 )。
本研究立足于临床病理实践，建立了一个可靠、有效、临床适用的计算机辅助乳腺癌TIL精准评估及预后预测工具，也为乳腺癌肿瘤微环境的精准定量评估打下扎实基础。本研究提出的复合aTIL/mTIL的工作模式有利于协助病理医生提升风险管理和评估决策能力。
该项研究的通讯作者是中山大学肿瘤防治中心病理科孙鹏副主任医师、生物图腾科技徐硕瑀博士；病理科何洁华主任医师、晁雪主治医师为本研究的共同第一作者。
附主要研究者简介:
孙鹏，博士、副主任医师、硕士生导师 中肿乳腺癌多学科团队专家组成员
中国抗癌协会肿瘤标志物专业委员会MDD协作组委员
中国医学促进会乳腺疾病分会青委会委员
广东省临床医学学会病理学专业委员会委员
广州抗癌协会病理学与分子诊断专业委员会委员兼秘书
以第一/通讯作者在Cancer Lett, Cancer Commun, Mod Pathol, EbioMedicine等期刊发表学术论文，部分研究成果入选SABCS, USCAP等学术会议作口头报告及壁报展示
主持国家自然青年基金、广东省自然科学基金面上项目、
广东省医学科研基金、中山大学青年教师培育项目
何洁华，主任医师、硕士生导师 中肿病理科乳腺/妇科亚专科负责人
中肿乳腺癌和卵巢癌多学科团队专家组成员
中国抗癌协会病理专业委员会乳腺组委员
中国抗癌协会乳腺癌专业委员会病理组委员
广东省抗癌协会乳腺癌专业委员会委员
广东省医师协会乳腺癌专业委员会委员
广东省健康管理学会妇瘤多学科专委会委员
从事临床肿瘤病理诊断及细胞学诊断工作30多年，擅长乳腺、女性生殖道肿瘤及肿瘤细胞学诊断。
晁雪，主治医师、博士
中肿病理科乳腺/妇科亚专科团队成员
主要从事肿瘤病理诊断及乳腺病理临床研究
以第一作者在Breast Cancer Res, EbioMedicine, Cancer Immunol Immunother等期刊发表学术论文，研究成果入选SABCS (2018), USCAP (2020) 壁报展示
