基于基因特征的结肠癌辅助化疗效果预测：迈向个性化治疗的新希望

找药助理

1205次浏览发布时间：2024-07-29 16:41:41

　　近年来，结肠癌的辅助化疗在 II 期或 III 期患者中的应用广泛。然而，临床试验表明，辅助化疗并不能显著提高所有患者的生存几率。这一困境激发了科学家们寻找更为精准的治疗方案。2024 年 7 月 25 日，《Cell Reports Medicine》杂志上发表了一项研究，确定并验证了一种 10 基因生物标记，该标记有望预测哪些 II 期或 III 期结肠癌患者能从辅助化疗中受益。这项研究不仅为个性化治疗提供了新的方向，还揭示了基因特征在癌症治疗中的潜力。

　　研究背景与目的

　　辅助化疗在结肠癌手术后的应用旨在消灭残留癌细胞，防止癌症复发。然而，临床结果表明，并非所有患者都能从中获益，部分患者甚至可能因化疗的副作用而导致生活质量下降。因此，如何筛选出真正能从辅助化疗中受益的患者，成为科学家们亟待解决的问题。

　　迈阿密大学米勒医学院西尔维斯特综合癌症中心的研究员 Steven Chen 博士领导的团队，利用机器学习和人工智能技术，致力于通过基因特征预测结肠癌患者对辅助化疗的反应。他们的目标是开发一个有效的生物标志物，帮助医生在治疗前更准确地评估患者的化疗效果。

　　研究方法与过程

　　为了开发这一基因特征，研究团队首先从六个公开数据源中汇总了基因表达谱，创建了一个包含 933 名 II 期和 III 期结肠癌患者的数据集。这是目前针对这两期结肠癌最大的基因表达数据集之一。通过数据科学家精心策划和执行质量控制，确保数据的准确性和可靠性。

　　接着，研究团队利用机器学习技术，构建了一个包含数千个潜在相关基因的网络。通过逐步筛选，他们将候选基因数量从最初的数千个缩减到 18 个，最终确定了具有生物学相关性的 10 个基因。然后，他们建立了一个模型，用于分析这些基因特征，以预测哪些患者将从辅助化疗中受益。

　　研究发现与验证

　　研究人员通过将所选基因特征与数千个随机的 5 到 15 个基因网络的结果进行比较，测试了基因特征的预测能力。结果表明，在预测患者是否会从化疗中获益方面，这一基因特征的预测能力显著优于随机基因网络。

　　为了进一步验证模型的有效性，外科医生和肿瘤学家收集了 109 名 II 期和 III 期结肠癌患者的肿瘤组织样本，并记录了患者对辅助化疗的反应信息。使用这些样本进行的测试结果显示，根据基因特征预测能从化疗中受益的患者，其生存结果明显好于预测不会受益的患者。

　　基因特征在免疫疗法中的潜力

　　除了预测化疗效果，研究人员还发现，这一基因特征可能有助于预测患者对免疫疗法的反应。目前，结肠癌患者接受免疫疗法的指导方针尚不明确，这一发现为未来的研究和应用提供了新的思路。

　　未来研究方向与应用前景

　　尽管这项研究的结果令人振奋，但在临床应用之前，仍需进行进一步的验证和测试。陈博士表示，下一步将是进行前瞻性临床试验，招募患者并应用这一生物标志物，观察其实际效果。这一过程需要与外科医生、肿瘤学家和生物学家密切合作，以确保研究结果的可靠性和临床相关性。

　　此外，陈博士团队还计划探索这一基因特征在其他癌症类型中的应用，特别是乳腺癌和直肠癌等。他们希望通过数据科学和临床研究的结合，推动个性化治疗的发展，最终改善癌症患者的预后和生活质量。

　　结论

　　基因特征在癌症治疗中的应用代表了个性化医学的未来。迈阿密大学米勒医学院的研究团队通过机器学习和人工智能技术，开发了一种能够预测结肠癌患者对辅助化疗反应的 10 基因生物标志物。这一发现不仅为结肠癌患者的治疗提供了新的希望，还为未来的研究和临床应用开辟了新的路径。随着进一步的验证和测试，这一基因特征有望在临床实践中发挥重要作用，帮助医生做出更准确的治疗决策，从而提高患者的生存率和生活质量。

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