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(duì)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(gè)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(jì)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(shí)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(gè)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(jì)算機(jī)科學(xué)教授、計(jì)算醫(yī)學(xué)研究所核心成員 Rachel Karchin 博士說。“這個(gè)過程中的一個(gè)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(shí)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(gè)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(shí)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(gè)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(shí)別和驗(yàn)證觸發(fā)免疫反應(yīng)的新抗原的方法既耗時(shí)又昂貴，因?yàn)檫@些方法通常依賴于勞動(dòng)密集型的潮濕實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。
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