論文の概要: HistoTx: Early fusion of H&E images and spatial transcriptomics at varying spatial transcriptomics resolution with self-supervised learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.02681v1
- Date: Mon, 02 Nov 2026 07:36:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-11 19:46:14.738223
- Title: HistoTx: Early fusion of H&E images and spatial transcriptomics at varying spatial transcriptomics resolution with self-supervised learning
- Title(参考訳): HistoTx:H&E画像と空間転写学の初期融合 : 自己教師学習による空間転写学の解明
- Abstract要約: 本稿では,任意の空間分解能で書き起こしトークンを構築できる早期融合型視覚変換器アーキテクチャを提案する。
我々は、ペア画像と空間転写学のデータに基づいて、自己教師付き事前学習を継続することにより、HistoTxを訓練する。
両方のモダリティが推論で利用可能である場合、画像と書き起こしの入力を共同で提供すれば、モダリティ単独でパフォーマンスが向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.990390804539429
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spatial transcriptomics maps gene expression across tissue sections and, when integrated with whole slide images, jointly captures both morphological architecture and molecular activity to provide a rich, multimodal view of tissue biology. ML approaches combining spatial transcriptomics and WSIs typically learn a mapping from morphological features to molecular profiles via contrastive alignment or supervised fine-tuning of pathology foundation models. In both cases, transcriptomics serves as a training signal rather than a true input modality, leaving inference fundamentally image-driven. We propose an early-fusion vision transformer architecture in which transcript tokens are constructed at arbitrary spatial resolution, merged with image patch tokens, and jointly processed through a shared transformer stack for deep cross-modal interaction. Starting from a pretrained vision-only pathology foundation model, we train HistoTx by continuing self-supervised pretraining on paired image and spatial transcriptomics data and demonstrate that: 1) at inference with image only, performance remains on par with the baseline on most tasks while improving on tasks that inherently benefit from molecular knowledge, such as gene expression prediction; 2) when both modalities are available at inference, jointly providing image and transcript inputs outperforms either modality alone.
- Abstract(参考訳): 空間転写学は、組織セクション間で遺伝子発現をマッピングし、スライド画像全体と統合すると、形態学的アーキテクチャと分子活動の両方を共同でキャプチャして、組織生物学のリッチでマルチモーダルなビューを提供する。
空間転写学とWSIを組み合わせたMLアプローチは、典型的には、形態的特徴から分子プロファイルへのマッピングを、コントラスト的なアライメントや、病理基盤モデルの教師付き微調整によって学習する。
どちらの場合も、トランスクリプトミクスは真の入力モダリティではなく訓練信号として機能し、推論は基本的にイメージ駆動である。
本稿では,任意の空間解像度で書き起こしトークンを構築し,画像パッチトークンとマージし,共有変換器スタックを通じて相互に処理する,早期融合型視覚変換器アーキテクチャを提案する。
事前訓練された視力のみの病理基盤モデルから始め、ペア画像と空間転写学のデータに基づいて自己教師付き事前訓練を継続してHistoTxを訓練し、それを実証する。
1)画像のみによる推測では、ほとんどのタスクのベースラインと同等のパフォーマンスを維持しつつ、遺伝子発現予測などの分子的知識から本質的に恩恵を受けるタスクを改善している。
2) 両方のモダリティが推論で利用可能である場合,画像入力と書き起こし入力を共同で提供すれば,モダリティ単独で性能が向上する。
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