論文の概要: FLAG: Foundation model representation with Latent diffusion Alignment via Graph for spatial gene expression prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18055v1
- Date: Mon, 18 May 2026 08:43:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-19 17:57:49.194237
- Title: FLAG: Foundation model representation with Latent diffusion Alignment via Graph for spatial gene expression prediction
- Title(参考訳): FLAG:空間遺伝子発現予測のためのグラフによる潜在拡散アライメントを用いた基礎モデル表現
- Authors: Qi Si, Penglei Wang, Yushuai Wu, Yifeng Jiao, Xuyang Liu, Xin Guo, Yuan Qi, Yuan Cheng,
- Abstract要約: 現在のモデルは、遺伝子調整や空間分布といった重要な生物学的構造を見落としている。
我々は,このタスクを構造化分布モデルとして再定義する拡散ベースのフレームワークである textbfFLAG を紹介する。
実験の結果,FLAGは従来の精度で高い競争力を持つことがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.300129464820984
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Predicting spatial gene expression from routine H\&E enables large-scale molecular profiling, yet current models treat this as isolated pointwise tasks, thereby overlooking essential biological structures like gene coordination and spatial distribution. To preserve these relationships, we introduce \textbf{FLAG}, a diffusion-based framework that redefines this task as structured distribution modeling. At the same time, we identify the critical \textbf{Gene Dimension Curse}, where joint modeling gene expression and their spatial interactions fail in high-dimensional spaces, and FLAG solves this challenge by integrating a spatial graph encoder for topological consistency and utilizing Gene Foundation Model (GFM) alignment for gene-gene fidelity in the generation process. To rigorously assess model performance, we propose a set of novel structural evaluation metrics, including Gene Structural Correlation (\textbf{GSC}) and Spatial Structural Correlation (\textbf{SSC}). Our experiments demonstrate that FLAG is highly competitive in traditional accuracy (PCC/MSE) while achieving significantly enhanced structural fidelity in capturing both gene-gene and gene-spatial relationships. The code is available at https://github.com/darkflash03/FLAG.
- Abstract(参考訳): 通常のH\&Eから空間的遺伝子発現を予測することで、大規模な分子プロファイリングが可能になるが、現在のモデルは、これを孤立したポイントワイズタスクとして扱うことにより、遺伝子調整や空間分布といった重要な生物学的構造を見渡すことができる。
これらの関係を維持するために,このタスクを構造化分布モデルとして再定義する拡散ベースのフレームワークであるtextbf{FLAG}を紹介する。
FLAGは、空間グラフエンコーダをトポロジ的整合性のために統合し、生成過程における遺伝子モデル(GFM)アライメントを活用して、その課題を解決する。
モデルの性能を厳密に評価するために,遺伝子構造相関 (\textbf{GSC}) や空間構造相関 (\textbf{SSC}) などの新しい構造評価指標を提案する。
FLAGは従来の精度(PCC/MSE)において高い競争力を示し,遺伝子・遺伝子・空間的関係を捉える上で,構造的忠実度を著しく向上させた。
コードはhttps://github.com/darkflash03/FLAGで公開されている。
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