發布時(shí)間(jiān)：2021-04-20 14:59:17

澎湃新聞記者 胡丹萍  來(lái)源：澎湃新聞

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癌症多(duō)數(shù)由基因突變引起，随着科技(jì)的進步，現在許多(duō)腫瘤治療都需要通(tōng)過基因檢測尋找已知基因突變的方式，确定合适的臨床治療方案。動辄幾千上(shàng)萬元的基因檢測到底多(duō)大(dà)程度上(shàng)幫助了腫瘤患者治療？厚厚的一本腫瘤基因檢測報告到底有(yǒu)多(duō)少(shǎo)內(nèi)容能使患者獲益？

針對當前基因檢測行(xíng)業的痛點問題，中國科學院計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)研究所高(gāo)性能中心主任譚光明(míng)教授團隊首倡計(jì)算(suàn)醫(yī)學。第27屆全國腫瘤防治宣傳周期間(jiān)，澎湃新聞（www.thepaper.cn）專訪了中國科學院計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)研究所西部高(gāo)等技(jì)術(shù)研究院研究員牛鋼，他從另外一個(gè)角度對當前腫瘤藥物伴随基因診斷的現狀以及未來(lái)出路進行(xíng)了解讀。

“查字典”作(zuò)用受限，腫瘤基因檢測留下大(dà)片空(kōng)白

需要承認的是基因檢測開(kāi)創了一個(gè)精準醫(yī)療的時(shí)代。舉例來(lái)說，部分肺癌患者的腫瘤組織樣本中都會(huì)出現表皮生(shēng)長因子受體(tǐ)（EGFR）基因的特定變異。在這種情況下，如果檢測到21号外顯子上(shàng)的L858R突變，患者會(huì)感到“非常幸運”，因為(wèi)采用相應的EGFR-TKI類靶向藥物，很(hěn)大(dà)機會(huì)能獲益。

然而，更多(duō)的患者卻沒有(yǒu)這麽幸運，一本厚厚的基因檢測報告，檢測到很(hěn)多(duō)突變基因，但(dàn)是醫(yī)生(shēng)看了之後還(hái)是給不出精準用藥的治療方案。

“這是整個(gè)基因檢測行(xíng)業的痛點。”牛鋼表示，做(zuò)基因檢測是為(wèi)了篩選出合适的用藥人(rén)群，達到精準治療的目的。

但(dàn)能通(tōng)過基因檢測做(zuò)到精準用藥的患者占多(duō)大(dà)比例？牛鋼對澎湃新聞表示，從時(shí)間(jiān)斷面上(shàng)來(lái)說，以在醫(yī)院确診的肺腺癌患者為(wèi)例，在部分人(rén)中有(yǒu)大(dà)緻30%左右攜帶EGFR體(tǐ)細胞突變。加上(shàng)其他與療效相關突變（比如ALK融合基因5%、 RET融合基因1%，NTRK1千分之幾），把所有(yǒu)攜帶相關變異的人(rén)數(shù)加在一起，這個(gè)比例大(dà)緻上(shàng)不超過40%，這是一個(gè)理(lǐ)想的橫斷面統計(jì)。

“用腫瘤基因檢測指導癌症治療，現在還(hái)是剛剛開(kāi)始起步。”牛鋼表示，因為(wèi)基因檢測是對單一的分子級别的标志(zhì)物來(lái)進行(xíng)一個(gè)檢查，這裏面是一一對應關系：單個(gè)分子和(hé)藥效或預後之間(jiān)的證據。

現在生(shēng)物醫(yī)學專家(jiā)習慣性地将基因組數(shù)據與已有(yǒu)的知識體(tǐ)系進行(xíng)“查對”，牛鋼形象地把當前采用基因檢測方法的伴随診斷的方式稱為(wèi)“查字典”。

“查字典的好處是操作(zuò)簡單、速度快，有(yǒu)時(shí)能幫患者找到比較強的證據，比如證據等級比較高(gāo)（在較大(dà)型臨床試驗中獲得(de)的規律），對患者的治療效果比較明(míng)确。”牛鋼表示，但(dàn)是查字典也有(yǒu)明(míng)顯的缺點，第一就是字典裏包含的知識是有(yǒu)限的。目前能作(zuò)為(wèi)治療有(yǒu)效性标志(zhì)物的基因和(hé)位點信息100個(gè)左右，不會(huì)太多(duō)。還(hái)有(yǒu)證據的分布并不平均，主要集中在非小(xiǎo)細胞肺癌等病種中，但(dàn)很(hěn)多(duō)其他癌種都幾乎沒有(yǒu)證據，因此字典裏“洞”很(hěn)多(duō)。

牛鋼表示，在更多(duō)實際臨床場(chǎng)景下，當前基因檢測方法能夠覆蓋的适應症較少(shǎo)，基因型決定表型的知識地圖上(shàng)有(yǒu)大(dà)片的空(kōng)白。

在牛鋼看來(lái)，如果能夠從患者胚系和(hé)腫瘤基因組中理(lǐ)解病因、病理(lǐ)、腫瘤組織來(lái)源、預後、藥物響應，以及腫瘤進化出的種種行(xíng)為(wèi)，那(nà)麽實際上(shàng)能夠解決很(hěn)多(duō)臨床問題。

而要達到上(shàng)述目的，不是目前基因檢測行(xíng)業能解決的問題，而是生(shēng)物醫(yī)學與信息技(jì)術(shù)、數(shù)據科學結合，形成的新産業方向才能解決的問題。“我們稱之為(wèi)面向癌症真實世界實踐的計(jì)算(suàn)醫(yī)學方法。”牛鋼表示。

變道(dào)超車(chē)，用數(shù)據科學方法解決現實問題

如果把腫瘤比作(zuò)一個(gè)惡毒的敵人(rén)，在牛鋼看來(lái)，現在臨床醫(yī)生(shēng)缺乏敵人(rén)的情報，勝算(suàn)其實很(hěn)少(shǎo)。

牛鋼舉了個(gè)例子。每一個(gè)患者的腫瘤基因組都是不同的，癌細胞是從患者自身的正常細胞進化而來(lái)。所以腫瘤基因組的“土壤”就是患者自己的胚系基因組決定的土壤，腫瘤在這個(gè)基礎上(shàng)生(shēng)長起來(lái)。那(nà)麽土壤是什麽，這些(xiē)信息實際上(shàng)還(hái)是很(hěn)缺乏。

正是由于這些(xiē)空(kōng)白，體(tǐ)現在現實中就是每種癌症藥物在臨床上(shàng)的使用隻能使部分患者獲益。

但(dàn)牛鋼也認為(wèi)，特定人(rén)群獲益，也就意味着這個(gè)藥物在當前獲益人(rén)群上(shàng)符合某種規律。“這種規律理(lǐ)論上(shàng)也應該能被總結出來(lái)。但(dàn)是如果以目前伴随診斷方法作(zuò)為(wèi)研究基礎，是很(hěn)難總結的。”

牛鋼把藥物伴随診斷的基因組學标志(zhì)物的發現比喻為(wèi)從樹(shù)上(shàng)摘桃子，知識樹(shù)上(shàng)特别低(dī)垂的桃子被摘完了，稍微高(gāo)一點就怎麽也摘不到。

如何摘到知識樹(shù)上(shàng)高(gāo)處的桃子？牛鋼認為(wèi)，現在就必須借助信息技(jì)術(shù)和(hé)數(shù)據科學的方法，結合生(shēng)物學醫(yī)學問題，通(tōng)過數(shù)據和(hé)知識混合驅動的學習方法建立新的技(jì)術(shù)平台，對各種生(shēng)物學功能、信号通(tōng)路和(hé)細胞行(xíng)為(wèi)建立功能模型，用一種全新的科學角度來(lái)理(lǐ)解和(hé)使用腫瘤基因組攜帶的信息。按照上(shàng)述思想建立起來(lái)的研究平台，對各種藥物确定功能性标志(zhì)物并建立伴随診斷方案，這種研發模式可(kě)以持續不停将癌症基因組信息與疾病表型和(hé)治療療效聯系起來(lái)，就不再是一個(gè)特别困難的問題。

牛鋼表示，未來(lái)臨床實踐上(shàng)采用AI驅動的方法解讀腫瘤基因組會(huì)發揮巨大(dà)的作(zuò)用，使臨床治療實踐獲得(de)根本性變革。

“過去說彎道(dào)超車(chē)，實際上(shàng)可(kě)以認為(wèi)是借助一定條件在現有(yǒu)規則下取巧，但(dàn)是新的體(tǐ)系不是彎道(dào)超車(chē)，而是‘變道(dào)’超車(chē)，引領行(xíng)業發展的人(rén)和(hé)技(jì)術(shù)體(tǐ)系，基本上(shàng)要從BT向IT遷移，用數(shù)據科學的方法來(lái)解決真實世界的困難問題。”牛鋼說。

至此，面向癌症真實世界實踐的計(jì)算(suàn)醫(yī)學方法已經初現雛形。

牛鋼表示，所謂計(jì)算(suàn)醫(yī)學，也就是變道(dào)超車(chē)之後建立的新醫(yī)學體(tǐ)系。從物理(lǐ)上(shàng)來(lái)說，是搭建在超算(suàn)平台上(shàng)的醫(yī)學認知體(tǐ)系；從本質上(shàng)來(lái)說，是醫(yī)學變成了信息科學的一個(gè)分支，将人(rén)類在臨床實踐中産生(shēng)的經驗、認知、知識以及數(shù)據（人(rén)的數(shù)據，病的數(shù)據，藥物的數(shù)據），全部整合在這個(gè)能智能處理(lǐ)信息的機器(qì)裏面，整合在有(yǒu)廣大(dà)算(suàn)力的雲平台上(shàng)。

牛鋼解釋，除了查字典，基于全外顯子數(shù)據，這個(gè)雲平台除了給出基于已知位點的用藥判斷，更能全面給出用藥建議，可(kě)以包括腫瘤原發判斷，轉移風險（腦(nǎo)轉移還(hái)是骨轉移等）評估，虛拟篩藥，化療敏感性分析等。同時(shí)，針對人(rén)藥匹配，通(tōng)過計(jì)算(suàn)醫(yī)學的方法不僅可(kě)以指導人(rén)找到合适的藥物，更可(kě)以在藥物研發階段就找到合适的用藥人(rén)群，“為(wèi)藥裝上(shàng)眼睛”。

牛鋼認為(wèi)，采用這個(gè)平台為(wèi)人(rén)群建立規律，除了腫瘤患者能顯著獲益，未來(lái)罹患自體(tǐ)免疫性疾病、神經系統疾病、罕見病等各種各樣疾病的患者，都能從這個(gè)平台獲益。

“最終，我們要解決的問題是怎樣健康的生(shēng)活、更健康的生(shēng)活、怎樣健康而長壽的生(shēng)活、怎樣健康長壽又有(yǒu)創造性的生(shēng)活。”牛鋼認為(wèi)，未來(lái)計(jì)算(suàn)科學和(hé)IT工業的發展，必能快速推動腫瘤的診斷與治療走出困境。

責任編輯：鍾煜豪

校(xiào)對：徐亦嘉