整合细胞药敏与临床记录的肿瘤数字孪生模型
连接药物反应、RECIST 分类与生存模型，回顾性模拟不同肿瘤治疗队列。
用途与模型
- 研究用途
- 细胞药物数据向患者反应模型迁移及临床试验模拟研究。
- 模型与细胞来源
- CTRP/CCLE 药物—细胞数据与 TCGA 肿瘤分子/治疗/生存记录；药物结构输入仅包含小分子。
- 方法版本
- 2024 年 1 月 medRxiv v1 预印本版本
- 实验形式
- 随机森林药效模型形成相似性核，接高斯过程反应分类和随机生存森林。
材料与平台
- 公开输入集
- CTRP 545 种药物/880 细胞系、CCLE 分子数据，TCGA 临床记录；各模型分别筛选可用输入。
- 模型组件
- 随机森林、扰动相似性核、高斯过程、随机生存森林。
- 测试任务
- IC50、RECIST 分类及时间—事件/删失数据；记录集按模型分开。
测量指标与分析
- log10 IC50 误差
- RECIST 反应分类
- 动态 ROC AUC
- C-index
- Brier 评分/生存曲线
模型逐级传递输出，缺失值仅按训练数据处理；以 5 折留出记录评价反应与生存，回顾性队列模拟另作比较。
研究设计与结果
训练集与交叉验证
- 研究设计
- 预印本的交叉验证、回顾性临床试验模拟与文献生存模型比较。
- 测试范围
- 药效输入含约 13 万条浓度曲线；生存模型筛选后 4,029 位患者、23 种肿瘤。各反应/生存任务分母不同。
- 参照体系
- 细胞实测 IC50、记录的 RECIST/生存结局及被模拟临床试验。
- 研究结果
- 药效模型 log10 IC50 RMSE 0.47、R² 0.61；泛癌生存留出评价动态 AUC 0.78、C-index 0.71。不同癌种与治疗的分类表现差异明显。
适用条件与研究局限
- 本条对应未经同行评议的 v1 预印本，不代表后续软件或论文版本。
- 回顾性数据与文献基准并非统一外部队列；没有前瞻性分配治疗验证。
- 输入以小分子为限，不能沿用这些表现评价抗体或其他模态。
- 初始生存资料量在主文与方法中不一致，保留最终 4,029 分析队列并待核数据。
来源与原文
- Computational prediction of therapeutic response and cancer outcomes原始研究 · medRxiv (preprint v1) · 2024-01-18