细胞通讯(CCC)对细胞生长、发育以及组织器官形成具有重要作用,通过推断细胞通讯,可以让我们更深入地了解细胞的相互作用,并发现复杂疾病的潜在治疗靶点。CCC分析主要包含相互作用的配体-受体(L-R)相互作用和CCC强度量化两个环节。现有的很多工作忽略了细胞内通讯分析,此外,L-R分类准确性仍有待进一步提高。
本研究开发了名为CellCDmT的计算模型,专门用于CCC分析。该模型通过集成CatBoost算法和deepforest技术,能高效识别潜在相互作用,并采用最大差异化三点评估策略精准推断细胞通讯机制。

图1. CellCDmT整体框架
采用8项评估指标,CellCDmT与7个L-R预测基准模型、5种前沿L-R验证工具以及8种CCC推断算法进行了性能对比。实验结果表明,该方法不仅能精准识别未标记的L-R,还能有效解码细胞通讯。此外,本研究还成功构建了乳腺癌组织的细胞间通讯网络及细胞内通讯网络可视化图谱。其中,相互作用的L-R:MIF-CD74、WNT7B-FZD1和B2M-TFRC,可能是乳腺癌的关键调控分子,而配体FGF22、B2M和RSPO4则可能成为乳腺癌治疗的潜在靶点。
必威官方首页官网生物与医学工程学院聂立波,彭利红为共同通讯作者,必威官方首页官网生物与医学工程学院硕士研究生伍唯为第一作者;该工作得到了国家自然科学基金委、湖南省自然科学基金和湖南省教育厅科研项目等方面的资助。
原文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jcim.5c00726