文/广和
胰腺癌起病隐匿、恶性程度极高。据统计,胰腺癌在我国所有肿瘤中5年生存率最低,仅为7.2%。术后化疗的效果不佳是影响胰腺癌患者预后的重要因素之一。目前,发现胰腺癌术后精准化疗标志物,精准筛选化疗受益患者人群,是提高胰腺癌生存率的重要研究方向。
胰腺癌细胞的适应力强大,能够在非常苛刻的环境条件下生长。与其它实体癌类型相比,胰腺肿瘤本身无法有效地自组血管,导致肿瘤细胞在非常缺氧的情况下仍能存活,这也使术后即便面对化疗、放疗以及在静脉内施用药物,胰腺肿瘤仍有存活下来的能力,致使传统的治疗方式在很大程度上变得无用武之地。大多数的胰腺肿瘤具有突变型蛋白质的表现,称为K-Ras基因。这种基因突变会阻断正常细胞的死亡途径,让肿瘤细胞以某种方式获得“燃料”存活下来。在大部分胰腺癌患者中,早期都具有K-Ras基因突变,它会持续推动整个疾病的恶化。
由于胰腺癌这些复杂的机制,目前临床上尚缺乏指导胰腺癌术后化疗精准用药的生物标志物,尤其是适合中国人群的标志物。随着生物医学研究进入人工智能、大数据时代,能否通过系统、全局的计算预测,发现胰腺癌高精度生物标志物,成为一个颇具挑战的前沿问题。清华大学自动化系教授、信息国家研究中心李梢带领课题组,长期致力于从“生物网络”这一系统性的角度,来研究肿瘤发生发展机理及其生物标志,阐释中西医药的网络药理机制。近期,李梢课题组与中国科学院院士、北京协和医院院长赵玉沛团队紧密合作,发现了首个经中国人群多中心临床验证的胰腺癌术后精准化疗标志物,并获得中国发明专利授权。
该标志物的发现,是智能计算与多中心临床试验相结合的一个结晶,在计算方法学上具有突破意义。李梢课题组利用自主研制的致病基因关系推断算法,对胰腺癌致病基因进行全基因组预测,进而整合胰腺癌多层次组数据和先验知识,构建出胰腺癌恶性进展相关的分子网络,并成功预测出一组与胰腺癌预后密切相关的生物标志物组合。其中有三个分子是首次发现与胰腺癌预后及化疗相关。
随后,北京协和医院、上海仁济医院、哈尔滨医科大学第一附院对标志物进行了临床样本的验证,发现该标志物可靠性强,预测精度高,性能显著优于现有临床肿瘤指标,提升了临床传统病理指标的预后性能,并能精准筛选出化疗受益人群,该人群接受化疗后,中位生存期显著增加了近5个月。新标志物同时能精准识别出预后极差人群。
该项目目前正在进行试剂盒研制、临床前瞻队列研究,有望为实现胰腺癌术后精准诊疗、提升患者生存率带来新的曙光。