Synth Daily

人工智能如何助力治愈胰腺癌

一项名为 REDMOD 的人工智能系统,能比人类医生平均提早约475天,在多年前的 CT 扫描中发现胰腺癌的早期信号。结合针对 KRAS 基因突变的新药和个性化 mRNA 疫苗的进展,这些突破正从早期筛查、靶向治疗和预防复发三个方面改变胰腺癌的治疗前景,为这种高致死率的癌症带来了新的希望。

为何胰-腺癌如此致命?

胰腺癌长期以来一直是现代医学难以攻克的难题,主要有三个原因:

  • 基因难题: 大多数胰腺癌由一种名为 KRAS 的基因突变驱动。在过去四十年里,这个基因一直被认为是“无法成药的”,因为它光滑的结构让药物分子难以附着。
  • 免疫逃逸: 胰腺癌细胞的基因突变相对较少,这意味着它们不会产生足够的“危险信号”来激活人体的免疫系统(T细胞)去攻击它们。因此,它们可以悄无声息地生长多年。
  • 早期隐蔽: 胰腺癌的早期迹象在常规扫描中极其微小,几乎无法被肉眼察觉。即便是最顶尖的放射科医生,也往往在癌细胞已经扩散、难以治疗时才能发现它。

三大突破口:新希望的曙光

然而,近期在以上三个方面都传来了振奋人心的消息:

  • 靶向药物: 一家名为 Revolution Medicines 的公司报告称,其研发的新药在晚期胰腺癌患者的小型试验中取得了“前所未有”的结果,近一半患者的肿瘤出现了萎缩。
  • 个性化疫苗: 德国公司 BioNTech 与纪念斯隆·凯特琳癌症中心合作,利用 mRNA 技术开发出一种个性化疫苗。这种疫苗能在手术后“训练”患者自身的免疫系统,识别并清除残余的癌细胞,以防止复发。
  • AI 早期筛查: 梅奥诊所的团队发布研究证明,其 AI 系统 REDMOD 能够识别出多年前 CT 扫描中被人类专家忽略的癌症微弱信号。

“超过80%的胰腺癌患者在确诊时已处于晚期,无法采取有效措施。我们正试图扭转这一局面。”

人工智能如何“看见”不可见的癌症

梅奥诊所的这项研究,证明了 AI 在癌症早筛领域的巨大潜力。

研究团队回顾了约5000名确诊胰腺癌患者的病历,并调取了他们在确诊前数年拍摄的旧 CT 扫描影像。为了测试 AI,他们还加入了一个规模约为6倍的、从未患癌的对照组,以模拟真实世界的筛查环境。

结果非常惊人:

  • AI 系统 REDMOD 在诊断前平均 475 天就准确地识别出了未来会发展为胰腺癌的“隐形”信号。
  • 研究团队通过技术手段,确保 AI 无法通过电子病历作弊,即它不能利用“已知存在但被忽略”的肿块信息来做出判断。

“CT扫描图像可以被看作一种数学信号,每个像素都有一个数值。AI 所做的,是在这些数字中检测出特定的模式,这些模式能揭示在经验丰富的放射科医生看来完全正常的组织中,癌症正在发生。”

综合来看,一个能靶向致癌基因的药物,一个能预防术后复发的疫苗,再加上一个能比人类医生提前数年发现癌症的 AI 系统,这些进展的结合,第一次让人们看到,这种最致命的癌症之一,有希望转变为一种可以被早期发现、干预、管理甚至治愈的疾病。