Nature Methods:科学家成功使用AI预测癌症进化

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一个来自英国和美国的联合研究团队已经开发出了一种使用人工智能预测肿瘤可能如何改变以及如何在病人体内传播的方法,相关研究成果于近日发表在《Nature Methods》上,题为“Detecting repeated cancer evolution from multi-region tumor sequencing data”。

图片来源;Nat Med

通过过去数十年的研究,科学家们已经发现肿瘤实际上在不断进化,这使得它们可以改变它们的发生以及转移的方式。而明白这个进化过程如何工作被认为是阻止癌症发生的关键所在。为了揭示其中的秘密,研究人员已经收集了病人的肿瘤组织样品,试图找出它们改变的模式。但是这种方法被证明很难成功,因为当肿瘤生长时,它们也会出现新的突变,而这些突变对它们的转移能力并无影响。

在这项最新研究中,科学家们试图引入机器学习来追踪肿瘤转移过程中发生的进化改变。研究人员将他们的新系统命名为“Revolver”。这个新系统使用机器学习算法来研究基因突变数据并检测相关模式。研究人员给他们的系统输入了来自178名癌症病人的768个肿瘤的信息,每个病人都有乳腺癌、肾癌、肠癌或者肺癌。利用这些数据,这个系统成功地找到了病人间与促使肿瘤转移的改变相关的突变模式。

接下来,研究人员将这个系统学习获得的知识用于新的病人以评估他们新发生的肿瘤的状态,结果发现这个学习后的系统在95名直肠癌病人中成功地找到了基因突变,而这些基因突变在过去已经被发现是乳腺癌、肾癌和肺癌进化的驱使基因。

研究人员表示Revolver仅仅是开发基于计算机的更好预测肿瘤进化方式的工具的第一步,这种工具将使得医生更精确容易地为病人制定最佳治疗方案,从而改善他们的预后。

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