颜单新闻
 首页 >>  健康养生  >>  简单「吹口气」,就能预测免疫治疗效果?荷兰科学家妙用智能“电
简单「吹口气」,就能预测免疫治疗效果?荷兰科学家妙用智能“电
2019-10-29 11:53:47

内容摘要:近期,荷兰科学家使用智能“电子鼻”,对肺癌患者呼出的气体进行分析,从而预测免疫治疗的患者能否达到客观缓解,预测的准确率,高达85%!而在提前区分免疫治疗无效的患者上,电子鼻也更准,它预测免疫治疗无效可

你还记得《西游记》中无极县的故事吗?唐僧要求悟空安抚吃了金丸的乌骨鸡王,而不是猪,因为悟空“以吃桃子和水果为生,呼吸清新的空气”,而猪“吃人,呼吸污浊的空气”

奇点蛋糕(Singularity Cake)所做的推测是,饮食模式的差异导致了两个弟子之间肠道微生物的差异,从而导致了清气和浊气的差异。只是这几天,我找不到猪吃的方法来验证。虽然这个故事很古老,但事实往往是新的,因为人体如此神奇,呼吸几次也能包含很多信息。

不信吗?癌症治疗的前沿,也许可以用这种语气。最近,荷兰科学家使用智能“电子鼻”来分析肺癌患者呼出的气体,从而预测免疫治疗患者是否能够实现客观缓解。预测准确率高达85%。

关于分析结果的论文发表在《肿瘤年鉴》上,这是欧洲肿瘤学会[分会的一份著名期刊。这种“呼气预测”不仅能提前预测客观缓解率,而且能使至少24%的肺癌患者提前避免无效免疫治疗,避免延误病情。

这种设备对人和动物无害。它对人和动物无害...

(资料来源:阿姆斯特丹大学医疗中心)

为了预测免疫疗法的疗效,科学家们绞尽脑汁。如果pd-l1表达水平和肿瘤突变负荷(tmb)不够,那么我们可以做T细胞亚群测定[2],免疫微环境基因型[3],单细胞测序[4],甚至机器学习[5]...

不可能,临床需求很紧迫。尽管不断取得成功,免疫疗法的客观缓解率仅为目前批准的适应症患者的30%左右,[6]。即使把稳定的病人包括在内,总的受益率也不令人满意。许多病人实际上接受了无效的治疗。

除了治疗是否有效之外,副作用、高成本和疾病进展风险等因素使得预测疗效尤为重要。这个新的“呼吸预测”是怎么想的?

事实上,在科学家看来,每个人呼出的气体都有独特的特征,比如指纹。氮、氧、水蒸气和二氧化碳当然人人都能获得,但其他成分的组成和比例可以从侧面反映人体的新陈代谢,如挥发性有机化合物(voc)、甲烷、氨等[7】。

呼气不像指纹,但它会动态变化。

(照片来源:佳兆业)

新陈代谢和疾病总是紧密相连的。研究表明,呼吸系统疾病中挥发性有机化合物和其他气体成分的变化可以作为疾病筛查和预后评估的有效指标[8]。与血液测试相比,呼吸测试是非侵入性和快速的。检查酒后驾车的速度不一定是可能的,但也不算太慢,是吗?

基于这一想法,荷兰科学家设计了一种“电子鼻”(enose),它基于传统肺功能检测仪器,使用7种特殊传感器实时分析疾病患者与正常人呼出气体成分特征的差异。经过数据处理和校对,这些特征将被转换成最终分析模式[9】。

在慢性阻塞性肺病、哮喘等疾病的分析中,检测过程只需要2分钟的电子鼻,取得了成功。当应用于免疫疗法时,先前的程序是不变的,只要从患者处获得数据并总结模型,那么就可以进行尝试。但是,电子鼻的分析到底有多准确呢?

Enose设备共有7个不同的传感器,可以在分析患者呼出的空气时与正常环境空气进行比较。

(图片来源:肿瘤学年鉴)

试试看吧。该研究小组首先招募了92名接受免疫治疗的晚期肺癌患者,并要求他们接受电子鼻呼吸分析或“训练队列”。总结分析模式在51名患者的“验证队列”中得到确认。

尽管现实世界中招募的病人很复杂,电子鼻并没有让人失望。在预测患者能否达到客观缓解时,电子鼻分析曲线下面积(auc)达到0.85,即85%的准确率!然而,如果pd-l1表达水平用于预测,auc仅为0.66,接近20%。

另一方面,电子鼻也能更准确地提前区分免疫治疗无效的患者。据预测,12名患者免疫治疗无效的可能性超过72%,这12名患者中没有一名能够获得缓解。如果pd-l1阴性被用作筛查标准,尽管这12名患者也可以被发现,但是3名已经达到客观缓解的患者将被错过。

换句话说,如果电子鼻预测患者可能无效,无效治疗的可能性非常高,并且检测的灵敏度优于pd-l1。然而,这些不适合免疫治疗的患者占整个队列的近四分之一(24%)。如果他们事先被选中,用其他方案处理,利大于弊。

这85%的准确率已经比许多现有的方法好得多,但是研究小组认为这项研究只是“冰山一角”,只是迈向精确免疫疗法的第一步。毕竟,研究的重点仍然是“消除无效免疫疗法”。

区分无效人群,更仔细地找到有效人群。

(照片来源:国家卫生研究院)

斯坦福大学的肺癌专家希瑟·维克利(Heather wakelee)表示,pd-1抑制剂在过去两年中已经被批准用于肺癌的一线治疗,无论是单一药物还是联合化疗,而研究小组招募的大多数患者都是单一药物二线治疗。因此,电子鼻的应用是否能够扩大仍需通过前瞻性研究[10]来验证。

然而,无论病人如何变化,治疗如何进展,呼气预测的原理总是相同的。据说enose设备的应用已经扩展到呼吸系统以外的疾病很长时间了。什么时候可以看到智能嗅嗅和预测其他癌症治疗的准确表现?

编辑充满了抱怨。

被称为智能电子鼻,但成本不高,对吗?呼吸内科的同志需要自己动手吗?

参考:

引用该论文李晓明,李晓明,李晓明,李晓明,等。通过呼气的电子鼻分析预测非小细胞肺癌患者对抗pd-1治疗的反应[。肿瘤学年鉴,2019年。

外周血pd-1+ cd8+ t细胞的第一周增殖反应预测实体肿瘤中抗pd-1治疗的反应[。临床癌症研究,2019,25(7): 2144-2154。

多组学分析揭示了独特的微环境特征,并提示了三阴性乳腺癌的免疫逃逸机制[。临床癌症研究,2019年:临床研究。3524.2018。

[4]费诺特罗f,里德d,哈克尔h,等.用于询问癌症免疫的下一代计算工具[j]。《自然评论遗传学》, 2019: 1-23。

5 . kather j . n .,Pearson a . t .,halama n,等.深度学习可以直接从胃肠癌的组织学预测微卫星不稳定性[.自然医学,2019,25(7): 1054-1056。

6.haslam a,prasad v .对美国癌症患者中符合检查点抑制剂免疫治疗药物资格并对其有反应的百分比的估计,[j]。jama network open,2019,2(5): e192535。

人类呼吸分析可能支持个体代谢表型的存在[。plos one,2013,8(4): e59909。

8 .范德康德,范德桑德尔,j . t . m .,jö bsis q .,等.呼吸研究,2012,13(1): 117。

[9]邓文杰,戴文芳,施波,等.慢性气道疾病的呼吸组学临床和炎症表型,与诊断标签无关,[.欧洲呼吸杂志,2018,51(1): 1701817。

10 . https://www . medpagetoday . com/hemogyoncology/lung cancer/82251

资料来源:阿姆斯特丹大学医学中心

这篇文章的作者

1分彩官网