Modelo de red Kolmogorov-Arnold integrado con riesgo de hipoxia para predecir respuestas a inhibidores de PD-L1 en carcinoma hepatocelular
Autores: Huang, Mohan; Chen, Xinyue; Jiang, Yi; Chan, Lawrence Wing Chi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelo de red Kolmogorov-Arnold integrado con riesgo de hipoxia para predecir respuestas a inhibidores de PD-L1 en carcinoma hepatocelular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Carcinoma hepatocelular
Inmunoterapia
Hipoxia
Inteligencia artificial
Conjuntos de datos genómicos
Respuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El carcinoma hepatocelular (HCC) es una de las principales causas de muerte relacionadas con el cáncer, siendo la inmunoterapia un tratamiento de primera línea en etapas avanzadas y más allá. La hipoxia juega un papel crítico en la progresión del tumor y la resistencia a la terapia. Este estudio desarrolla y valida un modelo de inteligencia artificial (IA) basado en conjuntos de datos genómicos públicos para predecir respuestas a la inmunoterapia relacionadas con la hipoxia. Basado en los genes de superposición HCC-Hipoxia (HHO) y respuesta a la inmunoterapia a la hipoxia (IRH) seleccionados por análisis de expresión diferencial y enriquecimiento, se construyó y validó un modelo de hipoxia en los conjuntos de datos TCGA-LIHC y GSE233802, respectivamente. Los conjuntos de entrenamiento y prueba se ensamblaron a partir del conjunto de datos EGAD00001008128 de 290 pacientes con HCC, y las clases de respuesta y no respuesta se equilibraron utilizando la Técnica de Sobremuestreo de Minorías Sintéticas. Con los genes seleccionados a través de la Mínima Redundancia Máxima Relevancia y métodos de avance paso a paso, se entrenó un modelo de Red de Kolmogorov-Arnold (KAN). La Máquina de Vectores de Soporte (SVM) combinó los modelos de Hipoxia y KAN para predecir la respuesta a la inmunoterapia. El modelo de hipoxia se construyó utilizando 10 genes (IRH y HHO). El modelo KAN con 11 genes logró una precisión de prueba del 0.7. El SVM que integra los modelos de hipoxia y KAN logró una precisión de prueba del 0.725. El modelo de IA establecido puede predecir la respuesta a la inmunoterapia basada en el riesgo de hipoxia y factores genómicos potencialmente intervenibles en pacientes con HCC.
Descripción
El carcinoma hepatocelular (HCC) es una de las principales causas de muerte relacionadas con el cáncer, siendo la inmunoterapia un tratamiento de primera línea en etapas avanzadas y más allá. La hipoxia juega un papel crítico en la progresión del tumor y la resistencia a la terapia. Este estudio desarrolla y valida un modelo de inteligencia artificial (IA) basado en conjuntos de datos genómicos públicos para predecir respuestas a la inmunoterapia relacionadas con la hipoxia. Basado en los genes de superposición HCC-Hipoxia (HHO) y respuesta a la inmunoterapia a la hipoxia (IRH) seleccionados por análisis de expresión diferencial y enriquecimiento, se construyó y validó un modelo de hipoxia en los conjuntos de datos TCGA-LIHC y GSE233802, respectivamente. Los conjuntos de entrenamiento y prueba se ensamblaron a partir del conjunto de datos EGAD00001008128 de 290 pacientes con HCC, y las clases de respuesta y no respuesta se equilibraron utilizando la Técnica de Sobremuestreo de Minorías Sintéticas. Con los genes seleccionados a través de la Mínima Redundancia Máxima Relevancia y métodos de avance paso a paso, se entrenó un modelo de Red de Kolmogorov-Arnold (KAN). La Máquina de Vectores de Soporte (SVM) combinó los modelos de Hipoxia y KAN para predecir la respuesta a la inmunoterapia. El modelo de hipoxia se construyó utilizando 10 genes (IRH y HHO). El modelo KAN con 11 genes logró una precisión de prueba del 0.7. El SVM que integra los modelos de hipoxia y KAN logró una precisión de prueba del 0.725. El modelo de IA establecido puede predecir la respuesta a la inmunoterapia basada en el riesgo de hipoxia y factores genómicos potencialmente intervenibles en pacientes con HCC.