课前准备--高精度空转识别与疾病相关细胞-细胞相互作用

作者,Evil Genius

技术的发展总是很快,马上Atera就要出了,大家敢做第一批吃螃蟹的人么?

今天我们要更新脚本,关于高精度分析通讯的策略问题。

之前的分享,低精度的五种通讯分析思路大家一定要心里有数,找到适合自己课题的方案,不要瞎做,分享的文章在课前准备--低精度(visium)五大通讯思路汇总.

那么来到高精度,又会有一些不同。

传统的空间分析方法通常需要严格的先验生物学假设,或者仅仅检测频繁出现的细胞共定位现象,从而遗漏那些罕见但功能关键的相互作用。

今天我们分享的方法需要克服这个问题。

推断细胞间相互作用的方法策略

图构建的两种采样策略

Bucket(分桶)策略:将ROI内所有细胞随机分配到固定数量的桶中,每个患者贡献等量样本,避免细胞数多的患者产生偏差。
Voronoi(维诺图)策略:基于空间划分,保留组织结构。引入“模糊边界”参数,使边界细胞可属于多个分区,以减轻边缘效应。
最终根据模型性能选择最优策略。

弱监督训练与交互推断

模型在分类任务(如组织区域或患者标签)上优化,不直接使用节点标签。
训练完成后,事后汇总注意力分数,结合细胞类型标签计算“交互分数”,揭示对分类标签最具预测作用的细胞类型对。

最终得到与目标疾病表型相关的、可解释的细胞-细胞交互关系。

肝癌中的运用

在1型糖尿病(T1D)中识别胰岛β细胞与T细胞之间免疫相互作用的应用

图构建与模型训练:

模糊边界参数 fborder=0.8,径向半径 r=27像素,有效缓解过拟合。采用Voronoi分区策略,选取图像中20%的细胞作为中心。
最终训练图3249个,测试图1082个,三类标签均衡。
对比发现bucket分桶策略泛化能力较差,尤其在区分对照组与长期糖尿病患者时表现不佳。

这个思路很好,代码在GitHub - V-Sehra/SHIELD · GitHub

生活很好,有你更好。

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