文/廣和
胰腺癌起病隱匿、惡性程度極高。據(jù)統(tǒng)計,胰腺癌在我國所有腫瘤中5年生存率最低,僅為7.2%。術后化療的效果不佳是影響胰腺癌患者預后的重要因素之一。目前,發(fā)現(xiàn)胰腺癌術后精準化療標志物,精準篩選化療受益患者人群,是提高胰腺癌生存率的重要研究方向。
胰腺癌細胞的適應力強大,能夠在非常苛刻的環(huán)境條件下生長。與其它實體癌類型相比,胰腺腫瘤本身無法有效地自組血管,導致腫瘤細胞在非常缺氧的情況下仍能存活,這也使術后即便面對化療、放療以及在靜脈內施用藥物,胰腺腫瘤仍有存活下來的能力,致使傳統(tǒng)的治療方式在很大程度上變得無用武之地。大多數(shù)的胰腺腫瘤具有突變型蛋白質的表現(xiàn),稱為K-Ras基因。這種基因突變會阻斷正常細胞的死亡途徑,讓腫瘤細胞以某種方式獲得“燃料”存活下來。在大部分胰腺癌患者中,早期都具有K-Ras基因突變,它會持續(xù)推動整個疾病的惡化。
由于胰腺癌這些復雜的機制,目前臨床上尚缺乏指導胰腺癌術后化療精準用藥的生物標志物,尤其是適合中國人群的標志物。隨著生物醫(yī)學研究進入人工智能、大數(shù)據(jù)時代,能否通過系統(tǒng)、全局的計算預測,發(fā)現(xiàn)胰腺癌高精度生物標志物,成為一個頗具挑戰(zhàn)的前沿問題。清華大學自動化系教授、信息國家研究中心李梢?guī)ьI課題組,長期致力于從“生物網(wǎng)絡”這一系統(tǒng)性的角度,來研究腫瘤發(fā)生發(fā)展機理及其生物標志,闡釋中西醫(yī)藥的網(wǎng)絡藥理機制。近期,李梢課題組與中國科學院院士、北京協(xié)和醫(yī)院院長趙玉沛團隊緊密合作,發(fā)現(xiàn)了首個經(jīng)中國人群多中心臨床驗證的胰腺癌術后精準化療標志物,并獲得中國發(fā)明專利授權。
該標志物的發(fā)現(xiàn),是智能計算與多中心臨床試驗相結合的一個結晶,在計算方法學上具有突破意義。李梢課題組利用自主研制的致病基因關系推斷算法,對胰腺癌致病基因進行全基因組預測,進而整合胰腺癌多層次組數(shù)據(jù)和先驗知識,構建出胰腺癌惡性進展相關的分子網(wǎng)絡,并成功預測出一組與胰腺癌預后密切相關的生物標志物組合。其中有三個分子是首次發(fā)現(xiàn)與胰腺癌預后及化療相關。
隨后,北京協(xié)和醫(yī)院、上海仁濟醫(yī)院、哈爾濱醫(yī)科大學第一附院對標志物進行了臨床樣本的驗證,發(fā)現(xiàn)該標志物可靠性強,預測精度高,性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有臨床腫瘤指標,提升了臨床傳統(tǒng)病理指標的預后性能,并能精準篩選出化療受益人群,該人群接受化療后,中位生存期顯著增加了近5個月。新標志物同時能精準識別出預后極差人群。
該項目目前正在進行試劑盒研制、臨床前瞻隊列研究,有望為實現(xiàn)胰腺癌術后精準診療、提升患者生存率帶來新的曙光。