今天(11月16日)中午11:30,Cancer Discovery和BioArt将在中国整合肿瘤学大会(CCHIO)会场AACR booth (Booth D02)联合举行Cancer Discovery中国专刊纸质版的发行仪式,我们印刷了500本纸质版专刊在现场分发赠送(数量有限,先到先得),届时将会举行一个切蛋糕仪式(神秘大蛋糕,值得期待),欢迎参加!Cancer Discovery的执行主编 Robert Kruger 博士和BioArt主编、BioArtMED主编将会参加发布仪式。
中国是全世界受肿瘤困扰最严重的国家之一。以胃癌为例,我国每年新发胃癌病例就约占全球的43.9%。早期有效防治对于降低肿瘤发生率至关重要,其核心挑战在于如何精准预警肿瘤发生风险并给予有效干预。中医药强调“未病先防”,在肿瘤防治上具有整体观、治未病等特色理论与丰富的临床实践经验。随着生物医学研究进入人工智能时代,如何运用AI前沿技术,深入挖掘中医药在肿瘤防治上的特色理论与实践经验,形成中西医融合的肿瘤防治新范式?这既是中、西医学面临的共性难题,也是人工智能与信息科学面临的重大挑战。2024年11月1日,清华大学长聘教授、欧洲科学与艺术院院士李梢团队在Cancer Discovery杂志发表了题为:Advancing Cancer Prevention through AI-based Integration of Traditional and Western Medicine 的论文,提出了基于人工智能的中西医融合肿瘤防治新范式,实现了中医药防治肿瘤的守正创新,并在胃癌早期防治上取得了示范应用。该文首先在肿瘤防治的方法学研究上取得了重要突破,提出了一种基于人工智能的中西医融合研究方法-AI-TWM(AI-based integration of traditional and western medicine,图2)。AI-TWM的核心在于利用基于生物网络的AI算法,系统解析肿瘤发生相关中西医多模态大数据中的诊疗规律,实现肿瘤发生风险的智能预警以及防治中药的精准发现。在肿瘤风险智能预警方面,AI-TWM通过构建基于生物网络的多模态学习模型,系统发掘与肿瘤发生风险相关的中西医宏观模态特征,并通过解耦宏观模态特征与细胞、分子等微观模态特征之间的关联性与互补性,构建融合宏微观、中西医特征的肿瘤风险智能预警模型,实现肿瘤发生高风险人群的精准辨识;在肿瘤防治中药精准发现方面,AI-TWM采用项目组自主研发的基于网络靶标理论的网络药理学分析方法,系统辨识表征肿瘤发生及干预机制的网络靶标,并通过定性定量分析中药多成分、多靶点、整体调节的复杂作用模式,从传统中药特别是药食同源中药中发掘能抑制肿瘤发生的药物,实现大规模、全局性的肿瘤防治中药的精准发现。文章认为,AI-TWM为中医药和中西医融合防治肿瘤的创新发展提供了重要路径,也为AI时代肿瘤早期防治研究和全球传统医学研究提供了新视角与新思路。图2 基于AI的中西医肿瘤防治新范式(AI-TWM)进而,该文重点介绍了AI-TWM在胃癌防治上的示范性应用成果——胃癌极早期中西医智能与精准防治体系。该体系的建立首先是对胃癌防治理念的一个重要突破,率先提出“胃癌极早期”这一表征癌变临界状态的全新分期。在此基础上,利用AI-TWM分析方法,系统采集与智能解析50余万例胃炎癌转化中西医临床数据、以及典型序贯病例的多组学数据,构建了胃炎癌转化表型-细胞-分子-药物等多层次生物网络。通过深入解析多层次生物网络,发现胃癌风险预警相关中西医特征以及表征胃癌癌变临界状态的“胃癌极早期细胞”,研制了胃癌发生的全新标志物,构建了融合宏观临床特征与微观生物特征的多模态智能模型,实现胃癌发生风险高精度预判和胃癌极早诊断;进而采用网络药理学全面预测和验证,发现靶向胃癌极早期网络的药食同源中药,经RCT临床试验验证能显著阻断胃炎癌转化,填补胃癌极早防治空白。目前,该体系已在中国多个胃癌高发区及其医院推广应用,取得显著的防治效果。文章同时也提出,“极早期”可能是包括消化道肿瘤在内的多种肿瘤发生的一个共性阶段,构建基于AI-TWM的极早期中西医防治体系将是肿瘤早期防治研究的重要方向,有望形成具有中国原创特色的肿瘤防治新模式,值得进一步深入,具有广阔前景。清华大学自动化系助理研究员张鹏为该文的第一作者,李梢教授为通讯作者,博士生张乾为论文共同作者。论文链接:https://aacrjournals.org/cancerdiscovery/article/14/11/2033/749202/Advancing-Cancer-Prevention-through-an-AI-Based
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