目前,醫生治療肝癌主要根據腫瘤的大小和分化程度來判斷患者的預后,無法全面評估腫瘤周圍的免疫環境,因此預測復發的準確性不高。
中國科學技術大學等開發了一種全新的“肝癌免疫預警系統”——TIMES評分系統,幫助提前判斷肝癌是否會復發,為醫生提供更精準的治療決策輔助。
▲TIMES標志物及CD57在非復發(non-REC)與復發(REC)組織中的多色免疫組化染色結果
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復發能否提前預警?
腫瘤就像一座復雜的“立體城市”,而免疫細胞是“城市”里的“警察”,它們分布在不同的地方。但目前,大多數醫生在判斷腫瘤風險時,只能看到“城市”的“平面地圖”(普通組織切片),無法看到“警察”在“立體城市”里的具體分布,這就容易導致誤判。
TIMES評分系統的獨特之處在于,它能像“衛星導航”一樣,把腫瘤內部的免疫細胞分布情況立體呈現出來。
▲非復發(non-REC)和復發(REC)組織中的多色免疫組化染色,與復發肝癌相比,非復發肝癌患者的腫瘤侵襲前緣區域NK細胞更為豐富
研究團隊發現,五種關鍵免疫細胞標志物(SPON2、ZFP36L2、ZFP36、VIM和HLA-DRB1)的位置和數量能直接影響肝癌的復發風險。特別是SPON2+NK細胞,就像免疫細胞中的“特種部隊”,能精準打擊腫瘤細胞,幫助控制病情。
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AI加持
精準率超80%
為了讓這一“預警系統”更智能,研究團隊利用人工智能(AI)和機器學習技術,對61名肝癌患者的腫瘤組織進行了深入分析,用多重免疫熒光技術收集了海量數據,并利用XGBoost算法進行訓練,最終讓TIMES評分系統的預測準確率達到了82.2%,特異性高達85.7%,遠超傳統方法。
研究團隊還開發了一個在線免疫評分工具(https://sun.times.ustc.edu.cn/)。醫生及研究人員只需上傳病理染色圖像,系統就能自動分析并生成詳細的風險評估報告,幫助制定個性化治療方案。
▲在線免疫評分工具
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“特種部隊”降低復發
SPON2+NK細胞在TIMES評分系統中扮演著核心角色,不僅是TIMES評分系統的關鍵“偵察員”,還是對抗腫瘤的“精英戰士”。
研究發現,SPON2+NK細胞就像“特種部隊”一樣能主動出擊。3D實驗顯示,SPON2能增強NK細胞的機動性,讓它們更快找到并攻擊腫瘤細胞。
實驗表明,SPON2+NK細胞能釋放更強的“武器”(細胞毒素),并激活CD8+T細胞,讓免疫系統整體戰斗力更強。
同時SPON2+NK細胞還能影響“戰局”。研究團隊通過實驗小鼠驗證,SPON2能促進IFN-γ分泌,讓NK細胞更深入腫瘤內部,從而有效抑制腫瘤生長。
▲小鼠模型,條件敲除NK細胞中的SPON2導致腫瘤明顯變大
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探索精準醫學新篇章
TIMES評分系統能幫助醫生看清腫瘤內部的免疫動態,讓醫生更精準地制定治療策略。
該系統不僅在提高肝癌復發預測方面邁出了重要一步,也為未來基于空間免疫分析的癌癥研究提供了全新思路,為免疫治療開辟了新路徑。隨著進一步驗證和完善,TIMES評分系統將具有廣闊的臨床應用前景,比如術后隨訪分層、輔助治療決策、免疫治療響應預測等。
TIMES評分系統相關的核心算法和模型已獲得專利保護,研究團隊正積極尋求合作,推動該預測系統的規范化臨床轉化應用。
來源:中國科學技術大學
責任編輯:王穎
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