全脑数据

由华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)骆清铭教授、龚辉教授研究团队获取的一套大鼠全脑高分辨数据集，近期发布在欧盟人脑计划(Human Brain Project, HBP)的神经信息平台(Neuroinformatics Platform, NIP)上。这标志着该团队建立的“鼠脑最精细脑图谱基础数据库”为欧盟人脑计划正式采用。　　此次发布在HBP-NIP上的数据集由该研究团队独立完成，样本为Golgi-Cox法染色的Sprague Dawley大鼠全脑，用显微光学切片断层成像(MOST)系统获取了全脑图像，成像分辨率为 0.35μ m×0.35μ m×1μ m，共包含16216层矢状原始切面。该数据集也同时在全脑网络可视化(Visible Brain-wide Networks, VBN)网站进行了共享，访问地址为 https://vbn.org.cn/2D/id3.html。　　HBP是2013年经欧盟委员会批准发起的旗舰级拨款项目，汇集了欧洲神经科学领域的众多科研团队与神经科学前沿研究课题，有超过120个参与机构和10亿欧元的项目资金。神经信息平台是HBP的重要组成部分，用于神经科学数据的发布与检索，近期发布的是神经信息平台的第一个公开版本，可直接通过 https://nip.humanbrainproject.eu 访问。HBP还同时发布了脑模拟平台、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台和神经机器人平台，可通过 https://collab.humanbrainproject.eu 注册、登录和使用。

p style=" text-align: justify " 　　今天20%-40%的非小细胞肺癌(NSCLC)患者常在疾病确诊2年内出现脑转移，这些患者预后极差，目前全身性的用药方案非常有限。PD1/PDL1虽然火热于肺癌治疗中，但免疫单药用于脑转移的理想数据却非常少，在既往CheckMate 063，017及057的数据中，nivolumab(O药，纳武单抗)与传统化疗相比都未体现出优势。聊到这话题，小编就给大家分享Lung Cancer上新发布的OAK研究亚组分析，探讨atezolizumab(Tecentriq，阿特珠单抗)这款PDL1单抗对脑转移的疗效。 /p p style=" text-align: justify " 　　 strong OAK研究简介 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　该试验为国际多中心、随机III期研究，纳入既往治疗线数≥1(1-2线)的NSCLC患者，不排除脑转移及EGFR/ALK突变。患者分别静脉给予阿特珠单抗1200mg/3周或多西他赛75mg/m2/3周治疗。之前报道的首次分析中，阿特珠组的中位OS(总体生存期)较化疗延长了4.2个月，安全性也更佳，免疫后线疗效获得认可。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/f6159a70-c6ef-4c9d-aed4-bcd33aabe82a.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　本篇文章针对OAK试验中的经治无症状脑转移患者进行了亚组分析，脑转纳入标准包括：颅外必须有可测量病灶，仅限小脑幕上转移(排除幕下、脊髓或软脑膜转移 新发的无症状脑转患者必须接受过放疗/手术)，无脑出血，无需激素治疗，入组前7天未做立体定向放疗及前14天未做全脑放疗。另外，试验中“基线脑转移”的定义包括既往做过脑部放疗的患者，因为这类人群强烈提示以往有无症状脑转移史。 /p p style=" text-align: justify " 　　 strong 研究结果 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 1. 基线情况 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　在数据截取时，共分析了850例患者，其中14%为经治无症状脑转患者(阿特珠组为61例，化疗组为62例，两组基线可比。首次入组给药距离既往脑部放疗的中位间隔时间为阿特珠组3个月，化疗组5.1个月 两组中既往接受过脑部放疗的患者分别占90.2%(阿特珠)及82.3%(化疗)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/795c483e-f082-4300-9d11-a937709a9a52.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 2. OS(总生存期)：免疫治疗提高脑转患者各时间段OS率，展现OS延长趋势。 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　在经治无症状脑转患者中，阿特珠组的OS比多西他赛组延长了4.1个月，但无统计学差异(P=0.16)。免疫组OS有获益趋势，可能因随访时间不够而无法提现明显优势。对于无脑转患者中，阿特珠的OS较化疗延长了3.9个月，差异非常显著(P& lt 0.01)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/0286247d-a360-4c5a-8157-133f92f56a1b.jpg" style=" " title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图A 两组脑转移患者的总生存期对比 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/ce3346a5-aaea-44eb-9e93-262be904e73c.jpg" style=" " title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: justify " br/ /p p style=" text-align: center " 图B 两组无脑转移患者的生存期对比 /p p style=" text-align: justify " 　　无论是有无脑转移史，阿特珠组的6、12、18及24个月OS率都高于多西他赛组。有脑转移史患者的OS率为6个月(阿特珠77.9% vs 化疗71.4%)，12个月(58.4% vs 48.5%)，18个月(42.5% vs 27.9%)及24个月(26.6% vs 19.3%)。具体见下表。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/7c8545ee-87c5-4a1b-a8b8-12e5b383931e.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 3. 新发病灶：阿特珠提高无新发脑病灶的患者比例，体现一定的预防作用 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　在脑转患者中，阿特珠组出现有症状的影像确诊新发脑转移灶的中位时间尚未达到，明显优于多西他赛组的9.5个月(P=0.02)，阿特珠单抗有更好的防治新发脑病灶能力(见下图)。对于无脑转的患者，两组新发病灶中为时间都尚未达到。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/eca707d0-a6b4-49b4-998f-d76b1233ac8e.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上图为脑转移患者出现新发脑病灶的两组中位时间对比 /p p style=" text-align: justify " 　　在有脑转移史的患者中，阿特珠组在各个时间点(6、12、18及24个月)不出现新发脑病灶的发生率都高于多西他赛组，分别为85.1% vs 64.1%，76.6% vs 42.8%，76.6% vs 42.8%及76.6% vs 0%。在无脑转移史患者中，阿特珠组从第18个月后开始出现获益。两个亚组(有无脑转移史)分析结果提示阿特珠单抗预防新发脑转的能力优于化疗组，且时间越长获益越多。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/78c43524-f036-4a49-b5e0-264b7d27f7b5.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 4. 安全性 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　无论是否有脑转移史，阿特珠组的治疗相关AEs(不良反应)，严重AEs及治疗相关神经性AEs发生比例都比化疗组更少。阿特珠的最常见治疗相关神经性AEs为头痛。两组均无4-5级神经性AEs的发生。两组总体安全性良好。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/1d1a0124-5471-4a1c-ac59-22f15f29af16.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 总结 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　本文章为首个免疫治疗脑转移的III期研究分析，且为免疫单药治疗，具有一定的临床指导意义。 /p p style=" text-align: justify " 　　虽然阿特珠单抗组的脑转移中位OS并无明显延长(P& gt 0.05)，但较化疗组仍有获益趋势，随着日后随访时间的加长可能会发现优势。无论有无脑转移，阿特珠组各时间点的OS率都更佳，再次印证了免疫的长期疗效更有优势的特点。 /p p style=" text-align: justify " 　　阿特珠组无新发脑转移灶的患者比例更多，无论基线有无脑转，免疫治疗都能起到很好的防治作用，且时间越久获益更明显。 /p p style=" text-align: justify " 　　免疫治疗总体耐受性良好，安全性优于化疗。 /p p style=" text-align: justify " 　　本研究不足之处：两组患者的基线化疗及突变有差异，造成可能夸大免疫疗效 另在新发脑转病灶的分析中，影像检查只在患者出现相关症状后才做，可能对结果判定有影响。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 参考文献： /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 　　Shirish M. Gadge et al. Atezolizumab in patients with advanced non-small cell lung cancer and /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 　　history of asymptomatic, treated brain metastases: Exploratory analyses of /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 　　the phase III OAK study，Lung Cancer 128(2019)105-112. /span /p

全脑显微光学成像：介观水平绘制全脑精细结构地图的有力工具Whole-brain Optical Imaging: A Powerful Tool for Precise Brain Mapping at the Mesoscopic Level江涛1 &bull 龚辉1,2 &bull 袁菁1,21华中科技大学苏州脑空间信息研究院，苏州215000，中国2华中科技大学武汉光电国家研究中心，武汉430074，中国第一作者：江涛通讯作者：袁菁 大脑是生命进化的顶峰，破译大脑工作机理是人类的终极梦想，但迄今为止，科学家们还未能揭示出记忆、思维和意识这些大脑功能的基本机制。由于对大脑结构和功能的了解有限，也导致治疗如阿尔茨海默病和帕金森病等脑疾病的有效药物和方法的缺乏。哺乳动物的大脑是一个高度复杂的网络，由数百万到数十亿个密集的相互连接的神经元组成，同时神经元的胞体、小动脉和小静脉的直径仅为几十微米，毛细血管的直径仅为几微米，而树突和轴突纤维的直径则在1微米及以下。在介观尺度绘制全脑范围神经环路、血管网络的三维精细结构可以为理解大脑提供重要的结构信息，是阐明脑功能运行机理的一个重要前提。 近年来，在介观尺度绘制脑联接图谱，定义细胞种类及其排布规律，以理解脑功能的结构基础，助力人工智能、组织再生工程等新兴学科的发展，已成为生命科学的重要前沿方向之一。绘制脑图谱涉及在介观尺度进行特异性标记、全脑显微光学成像、大数据处理及生物学解读，其中全脑显微光学成像扮演了不可或缺的重要角色，负责以亚细胞分辨率获取全脑三维精细结构，为绘制脑图谱提供数据基础，所采集图像的质量与完整度，直接影响到后续相关数据挖掘的难易程度。显微光学成像方法具有亚微米的横向分辨率及"光学切片"的层析成像能力，在介观水平观察神经环路结构具有天然优势。通过结合组织光透明技术或组织切片技术（图1）来克服组织散射和吸收对于光学成像深度的限制，可以实现细胞分辨的全脑显微光学成像。各类全脑显微光学成像技术的快速发展带来了前所未有的大规模精细数据，在全脑细胞、神经环路和血管的定量分析方面显示出巨大的应用潜力，推动了神经解剖学的复兴。 图1 全脑显微光学成像的技术路径。A 光片照明显微成像与组织光透明处理结合实现全脑成像。B 各类块表面层析成像与组织切片结合实现全脑成像 图2 全脑显微光学成像结果展示。A MOsPlxnD1+单级输入神经元的小鼠全脑三维水平面渲染图。B、C 6个AAV-GFP标记（prelimbic area）神经元形态重建结果的水平面和矢状面展示图。D 100μm厚小鼠血管冠状面图像的最小值投影图。D、E 海马局部血管的三维可视化结果。 全文总结目前，各类特异性标记、全脑显微光学成像和信息学工具的无缝整合已经开始产生统计学上的有力结论，改变人类对脑神经联接关系的认识和理解。全脑显微光学成像方法的持续发展将为破译结构-功能关系、理解复杂的大脑功能和人类大脑疾病提供关键信息。文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-023-01112-y