一种能够以高准确度对早期肝癌进行早期诊断的新型诊断技术已经被开发出来。


韩国生物技术研究院(以下简称生物院)22日表示,由Kim Daesu、Han Taesu博士研究团队与庆北大学 Heo Geun 教授研究团队共同开发出一项技术,通过分析血液中超微细颗粒(外泌体)内的微小RNA,并结合人工智能(AI)学习方法,实现对肝癌的早期诊断。


Han Taesu 博士团队研究员合影。韩国生物工程研究院提供

Han Taesu 博士团队研究员合影。韩国生物工程研究院提供

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肝癌是全球范围内死亡率极高的癌症之一。在韩国,肝癌位居癌症死亡率第2位;以美国为基准,5年生存率仅在22%左右,被视为极具致命性的疾病。


如果能在早期发现肝癌,通过切除手术、肝移植、射频消融术等方式,可以大幅提高治疗成功率。但目前广泛使用的血液检测指标甲胎蛋白(AFP),不仅在肝癌患者中呈高值,在肝硬化及其他肝病中也可能升高,从而存在导致假阳性结果的可能性。


这也是一直以来迫切需要开发准确且具有高可靠性的早期诊断技术的原因。


在这一背景下,共同研究团队开发的这项技术,能够以高准确度判别早期阶段的肝癌,从而提高早期治疗的可能性,具有重要意义。


人体内的细胞会将多种分子信号装入称为外泌体(Exosome)的小囊泡中,并释放到血液中。当发生肝癌时,外泌体中所含微小RNA的种类和数量也会出现显著变化。


基于这一点,共同研究团队构建了肝脏疾病按阶段进展的动物模型,与实际患者的血液样本进行对比分析,筛选出在肝癌中明显增多的8种外泌体微小RNA。在肝癌患者血液中,相较于健康人和肝硬化患者,这8种外泌体微小RNA被大量检测到。


共同研究团队的肝癌早期诊断技术,是通过将这8种外泌体微小RNA与传统的AFP数值同时输入AI进行学习,开发出“多重生物标志物基础诊断模型”而完成的。


利用这一模型,在区分健康人与肝癌患者、肝硬化患者与肝癌患者、早期肝癌患者与健康人、肝硬化等对象的实验过程中,对肝癌的判别准确度提高到了95%至100%。


此次研究成果的意义在于,确立了外泌体微小RNA作为早期肝癌诊断指标的地位,并证明了将基于AI的多重生物标志物模型应用于临床的可行性。


更重要的是,共同研究团队开发的这项技术,今后有望拓展至其他癌种的诊断以及个性化健康体检领域,被评价为具有较大的学术与产业价值。


Han Taesu 博士表示:“共同研究团队开发的诊断模型,从动物到人体血液,分阶段开展了验证工作,从而提高了可靠性。尤其是仅凭少量血液就能判断是否为早期肝癌,具有成为肝癌早期筛查新标准的潜力。”



此外,本研究在科学技术信息通信部个人基础研究项目、跨部门再生医疗技术开发项目以及生物院主要项目的支持下完成。研究成果(论文)近日发表在合成生物学领域国际学术期刊《Cancer Communications》网络版上。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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