由約翰·霍普金斯大學(xué)工程師和癌癥研究人員組成的團(tuán)隊開發(fā)的深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以準(zhǔn)確預(yù)測可能引發(fā)免疫系統(tǒng)反應(yīng)的癌癥相關(guān)蛋白質(zhì)片段。如果在臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證，該技術(shù)可以幫助科學(xué)家克服開發(fā)個性化免疫療法和疫苗的主要障礙。
在 7 月 20 日發(fā)表在《自然機(jī)器智能》雜志上的一項(xiàng)研究中，來自約翰·霍普金斯生物醫(yī)學(xué)工程、約翰·霍普金斯計算醫(yī)學(xué)研究所、約翰·霍普金斯金梅爾癌癥中心和彭博~金梅爾癌癥免疫治療研究所的研究人員表明，他們的深度學(xué)習(xí)方法稱為 BigMHC，可以識別癌細(xì)胞上引發(fā)腫瘤細(xì)胞殺傷免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)片段，這是了解免疫療法反應(yīng)和開發(fā)個性化癌癥療法的重要一步。
“癌癥免疫療法旨在激活患者的免疫系統(tǒng)來消滅癌細(xì)胞，”生物醫(yī)學(xué)工程、腫瘤學(xué)和計算機(jī)科學(xué)教授、計算醫(yī)學(xué)研究所核心成員 Rachel Karchin 博士說。“這個過程中的一個關(guān)鍵步驟是免疫系統(tǒng)通過 T 細(xì)胞與細(xì)胞表面的癌癥特異性蛋白片段結(jié)合來識別癌細(xì)胞。”
引發(fā)這種腫瘤殺傷免疫反應(yīng)的癌癥蛋白片段可能源自癌細(xì)胞基因組成的變化(或突變)，稱為突變相關(guān)新抗原。每個患者的腫瘤都有一組獨(dú)特的新抗原，這些新抗原決定了腫瘤的異質(zhì)性，換句話說，決定了腫瘤構(gòu)成與自身相比有多么不同。
科學(xué)家可以通過分析癌癥的基因組來識別患者的腫瘤具有哪些與突變相關(guān)的新抗原。確定那些最有可能引發(fā)腫瘤殺傷免疫反應(yīng)的物質(zhì)可以使科學(xué)家們開發(fā)個性化癌癥疫苗或定制免疫療法，并為患者選擇這些療法提供信息。然而，目前識別和驗(yàn)證觸發(fā)免疫反應(yīng)的新抗原的方法既耗時又昂貴，因?yàn)檫@些方法通常依賴于勞動密集型的潮濕實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。
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