AIモデルが腫瘍組織をマッピングし、がん治療を改善(AI model maps tumor tissue to improve cancer care)

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2026-08-10 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

EPFLの研究者らは、腫瘍組織の空間プロテオミクスデータを解析する基盤AIモデル「VirTues(Virtual Tissues)」を開発した。腫瘍では、がん細胞の種類だけでなく、免疫細胞や血管などがどこに存在し、どのように相互作用するかが治療反応や予後を左右する。VirTuesは、31の臨床コホート、5,000人超の患者から得た12,000枚以上の画像を統合し、異なる研究・がん種・タンパク質測定パネルのデータを共通の表現空間で比較できる。新開発のTransformer型AIにより、細胞から組織全体、患者の転帰までを横断して解析し、疾患進行や治療反応に関連する空間バイオマーカーの発見を可能にする。今後は病理・遺伝情報・臨床情報などと統合し、患者ごとの治療効果や疾患進行を予測する「仮想患者」構築への活用が期待される。

<関連情報>

仮想組織基盤モデルは、様々なスケールにわたる空間プロテオミクスを解明する The Virtual Tissues foundation model resolves spatial proteomics across scales

Johann Wenckstern,Eeshaan Jain,Benedikt von Querfurth,Yexiang Cheng,Kiril Vasilev,Matteo Pariset,Phil F. Cheng,Petros Liakopoulos,Olivier Michielin,Andreas Wicki,Gabriele Gut & Charlotte Bunne
Nature  Published:05 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10884-y

Fig. 1: Overview of the VirTues platform.

Abstract

Spatial proteomics technologies have transformed our understanding of complex tissue architecture in cancer but present unique challenges for computational analysis1. Each study uses a different marker panel and protocol, and most methods are tailored to single cohorts, which limits knowledge transfer and robust biomarker discovery. Here we present Virtual Tissues (VirTues), a general-purpose foundation model for spatial proteomics that learns marker-aware, multi-scale representations of proteins, cells, niches and tissues directly from multiplex imaging data. From a single pretrained backbone, VirTues supports marker reconstruction, cell segmentation and typing, niche annotation, spatial biomarker discovery and patient stratification, including zero-shot annotation across heterogeneous panels and datasets. In triple-negative breast cancer, VirTues-derived biomarkers predict anti-PD-L1 chemo-immunotherapy response2 and stratify disease-free survival in an independent cohort3, outperforming state-of-the-art biomarkers derived from the same datasets and current clinical stratification schemes.

医療・健康
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