AI新应用！人工智能“验血”，全新角度筛查癌症！

小P君注意到，近日顶尖学术期刊《自然》刊发了一项关于癌症诊断的重要研究。来自加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的科学家，通过训练人工智能，可以从血液中鉴定来自微生物的线索，这样不仅可以识别出癌症，还能对不同类型的癌症做出区分。对此，有研究机构评价称，这项新的诊断工具，“可能会改变人们观察和诊断癌症的方式”。

相信大家一定知道，我们以往筛查癌症的方式，主要是通过手术活检，从可疑的肿瘤部位取出样本，然后由富有经验的专家寻找某些与癌症相关的分子标记物。但是这样的方法耗时、昂贵，还会给患者增加创口，带来不必要的痛苦。

正因为如此，很多科学家正在努力开发液体活检技术，希望通过简单的验血，快速识别出特定的疾病。其中UCSD的学者提出：“以前的癌症研究工作大多假设肿瘤是在无菌环境，而忽略了人的癌细胞与细菌、病毒以及其他生活在人体的微生物可能有复杂的相互作用。”

于是他们有了一个全新而大胆的假设：利用AI分析血液中来自微生物的遗传物质，可以根据其“排列“来识别体内的肿瘤。

▲血液中既有我们自身的基因信息，也有“外来者”的基因信息

对于人体来说，我们身体里的微生物数量远超我们自己的细胞数量，而且它们的核酸片段（DNA或RNA）经血液循环游荡在我们全身。为了进行检测，研究团队首先取得了人类已有的人类肿瘤样本，来确认癌症相关的微生物核酸特征。

他们从美国国家癌症所“癌症基因组图集”数据库（TCGA）获得了大约1.8万份样本。这些样本涵盖了33种癌症、1万多个病例，包括原发性和复发性肿瘤，以及转移扩散的肿瘤，既有肿瘤组织也有相邻组织和血液样本。

从几千份样本中找到独特的微生物特征后，研究人员把工作交给了人工智能，训练机器学习模型来挖掘大量数据，把特定的微生物序列特征与特定的癌症相匹配。

▲将癌症的核酸片段与库中做对比

为了检测这套AI模型的实际操作效果。研究人员计划用它来检测100名合作患者提供的样本，包括前列腺癌、肺癌和黑色素瘤等，让AI对每份血浆中的微生物核酸特征进行鉴定，并与69名健康无癌个体的血样进行比较。

▲抽一管血，检测是否患癌以及什么癌症

测试结果和预计的一样！通过机器学习的模型，不仅可以区分患癌和无癌的样本，还相当擅长区分不同类型的癌症：以86%的敏感性识别出肺癌患者，对于无肺部疾病的个体没有出现假阳性报告，并且以81%的准确率区分出前列腺癌和肺癌。

这就意味着，“只要一管血，就能够全面了解肿瘤细胞的DNA和患者微生物群的DNA”这项研究的负责人说。

虽然这只是一个实验，但是小P君相信，在不远的未来，借助AI的高效计算，医疗领域一定会有极大突破和改变，这对目前已知的癌症诊断和治疗将有深刻影响。