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(科學新知)人工智能揭示癌症隱藏特徵 張家偉

 英國南安普敦大學研究人員開發出一個開源人工智能平台,可在腫瘤樣本中快速、精準分析數十萬個細胞,繪製腫瘤內細胞中心體異常的空間分佈圖。研究表明,中心體異常的空間分佈與癌症臨床特徵相關。新成果未來有望用於癌症患者風險評估、開發新的靶向療法等。

 南安普敦大學近日發佈新聞公報說,中心體是細胞的「組織中樞」,能幫助細胞正常分裂並維持其結構。中心體出現異常時,細胞可能積累遺傳錯誤,這是癌症特徵之一。

 該校研究人員領銜的團隊,利用團隊開發的名為CenSegNet的人工智能平台,對來自127名乳腺癌患者的911份腫瘤樣本中超過33萬個中心體進行了分析。他們發現了兩種截然不同的中心體異常類型:一類是細胞內中心體數量過多,另一類是中心體異常增大。兩種異常形式相互獨立,可出現在同一腫瘤的不同區域。

 研究還顯示,異常增大的中心體較多的腫瘤與更具侵襲性的疾病特徵相關,包括較高的腫瘤分級、淋巴結受累和某些遺傳改變等;而腫瘤核心區域內增大的中心體數量較少的患者,其總體生存情況往往更好。

 相關論文發表於英國《自然-通訊》雜誌。論文通訊作者之一、南安普敦大學研究人員薩拉赫·伊萊亞斯說,研究顯示,中心體異常具有不同的生物學狀態,呈現不同的空間分佈,並與癌症臨床特徵相關。特定的異常組合可能影響腫瘤生長方式、對周圍組織的侵襲以及對治療的反應。該發現為開發新型生物標誌物和更個性化的治療策略提供了可能。

 研究人員已證明這一技術還可用於腎臟、結腸和闌尾組織分析,下一步將把它與基因組、轉錄組和蛋白質組數據相結合,以評估基於中心體的生物標誌物能否輔助治療決策和改善患者預後。◇