探寻癌症的“根源”:为何如此重要?
癌症是一种极其复杂的疾病,其发生过程涉及到正常细胞向癌细胞的转变以及一系列复杂的基因调控变化。准确识别出导致癌症的“起源细胞”,对于深入理解肿瘤的发生机制至关重要。这不仅能帮助我们改进癌症的预防策略、实现更早期的检测,更能为开发更有效的靶向治疗方案提供关键线索。
过去,科学家们利用转录组学、基因组学等多种方法追踪癌症起源,但始终难以在泛癌层面实现高精度的预测。如今,一项发表于《自然·通讯》的重磅研究带来了突破性进展。
SCOOP模型:AI如何追溯癌症的“第一颗种子”?
来自西奈山伊坎医学院和萨格勒布大学的研究团队,整合了覆盖37种癌症类型的3,669个全基因组测序(WGS)样本数据,以及包含数百种细胞类型的单细胞染色质可及性测序(scATAC-seq)图谱,开发出一种名为SCOOP的创新机器学习模型。
简单来说,SCOOP模型通过学习正常细胞的“染色质开放”特征,来反向推断哪种细胞的特征与特定癌症中积累的基因突变模式最为匹配,从而以极高的准确度锁定癌症的起源细胞。
精准定位多种癌症起源,挑战传统认知
SCOOP模型的预测能力令人瞩目。它不仅成功确认了多种已知癌症的起源,更在细胞层面达到了前所未有的精确度。
- 肝细胞癌(HCC):SCOOP发现其主要起源细胞可能是一类名为肝母细胞的肝前体细胞。
- 肺癌:模型精准区分了不同亚型的起源,确定肺腺癌(LUAD)起源于肺AT2细胞,而肺鳞状细胞癌(LUSC)起源于肺基底细胞。
最引人关注的发现是关于小细胞肺癌(SCLC)的。长期以来,医学界普遍认为SCLC主要源自神经内分泌细胞。然而,SCOOP的分析结果有力地挑战了这一理论,指出其主要起源细胞是基底细胞。这一颠覆性发现为理解和治疗这种侵袭性强的肺癌提供了全新的视角。
从肠癌到白血病:SCOOP模型的广泛应用
SCOOP的强大能力不止于实体瘤。在对其他癌症类型的分析中,它同样表现出色:
- 结直肠癌(CRC):精准识别出结肠干细胞是微卫星稳定型CRC的起源。
- 血液肿瘤:成功预测骨髓B细胞是慢性淋巴细胞白血病(CLL)的起源细胞,而多能髓系祖细胞是急性髓系白血病(AML)的起源。
- 肾癌与胰腺癌:SCOOP还能区分同一器官不同组织学亚型的癌症起源,例如,它能明确指出不同类型肾细胞癌(RCC)起源于不同的肾小管细胞。
这些精准的溯源为了解不同癌症的发展路径提供了宝贵信息。您可以在MedFind抗癌资讯版块,获取更多关于各类癌症的前沿研究动态。
对未来癌症诊疗的深远影响
通过对37种癌症类型的泛癌分析,SCOOP的准确性得到了充分验证,其表现远超传统的分析方法。这项研究的意义是深远的:通过识别出癌症发生早期的“种子细胞”,我们有望开发出更有效的癌症预防和早期筛查手段。
更重要的是,理解不同癌症的细胞起源,将直接推动个体化精准治疗的发展。如果您想了解最新的癌症治疗方案或对自己的病情有疑问,可以尝试MedFind的AI问诊服务获取专业参考。SCOOP模型的研究成果,正是未来癌症诊疗迈向更高精度、更个体化方向的重要一步。