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微生物助力人類診斷癌癥血液分析或是新途徑

2020-03-16 10:57:15來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：微生物閱讀量：5538

導(dǎo)讀：與地球上其它生物相比，微生物可以說是種類多、存在范圍廣的一個(gè)群體了。從赤道到南北兩極，不管是深海還是火山、亦或是其它物種體內(nèi)都能夠發(fā)現(xiàn)微生物的足跡。這些遍布在地球上每個(gè)角落的生物，當(dāng)然也各不相同，它們既有可能造成疾病和死亡（例如曾經(jīng)的SARS和現(xiàn)在的COVID-19），也有可能與動(dòng)植物和諧相處、互利共生。

　　【儀器網(wǎng) 生物醫(yī)藥】與地球上其它生物相比，微生物可以說是種類多、存在范圍廣的一個(gè)群體了。從赤道到南北兩極，不管是深海還是火山、亦或是其它物種體內(nèi)都能夠發(fā)現(xiàn)微生物的足跡。這些遍布在地球上每個(gè)角落的生物，當(dāng)然也各不相同，它們既有可能造成疾病和死亡(例如曾經(jīng)的SARS和現(xiàn)在的COVID-19)，也有可能與動(dòng)植物和諧相處、互利共生。

　　實(shí)際上，在我們?nèi)梭w中就存在著上千億個(gè)微生物及細(xì)菌，甚至比我們自身的細(xì)胞數(shù)量還要多。據(jù)HMP工程的研究顯示，人體至少攜帶了1萬(wàn)種不同種類的細(xì)菌，其重量大約為2.25千克。這些微生物廣泛存在于我們的口腔、腸道、體液及血液中，并潛移默化地影響著我們的健康、體質(zhì)和情緒。

　　近年來(lái)，有越來(lái)越多的研究開始逐漸關(guān)注人體微生物對(duì)我們健康的影響。例如一些人類常患的疾病如腸道疾病、心血管病以及癌癥。而且有部分研究顯示，由于人體內(nèi)的微生物與惡性腫瘤細(xì)胞之間也存在著復(fù)雜的關(guān)系，因此游走在我們?nèi)硌褐械奈⑸锖怂?DNA或者RNA)片段，可能會(huì)有助于我們進(jìn)行癌癥診斷。近日，來(lái)自加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)的科學(xué)家進(jìn)行的一項(xiàng)研究就證實(shí)了這一猜想。

　　研究人員先通過現(xiàn)有的人類腫瘤樣本來(lái)確認(rèn)與癌癥相關(guān)的微生物核酸特征。他們對(duì)涵蓋了33種癌癥、10000多個(gè)病例，包括原發(fā)性、復(fù)發(fā)性以及轉(zhuǎn)移擴(kuò)散腫瘤在內(nèi)的18000份樣本(腫瘤組織、相鄰組織和血液樣本)進(jìn)行了全基因組數(shù)據(jù)(DNA序列)和全轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)(RNA序列)檢查分析，找出了獨(dú)特的微生物特征。接著訓(xùn)練人工智能，利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型分析了大量數(shù)據(jù)，匹配出對(duì)應(yīng)的微生物序列特征與癌癥。

　　滿足所有的理論條件后，研究人員緊接著進(jìn)行了實(shí)例檢驗(yàn)。他們讓AI對(duì)合作者提供的包括前列腺癌、肺癌和黑色素瘤等100名患者的樣本血漿進(jìn)行了微生物核酸特征鑒定，并與69名健康個(gè)體的血樣做了比較。結(jié)果顯示，機(jī)器學(xué)習(xí)模型不僅可以識(shí)別出癌癥樣本，還可以將不同類型的癌癥區(qū)分出來(lái)，而且對(duì)這些樣本的識(shí)別和區(qū)分的準(zhǔn)確率都在80%以上。

　　作為世界上危害人類健康的三大主要疾病之一，現(xiàn)有早期診斷與晚期治愈技術(shù)均有待攻克。對(duì)于大多數(shù)癌癥而言，如果在早期能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地診斷出來(lái)并治療，可以極大地提高患者的生存率。但目前現(xiàn)有的癌癥檢測(cè)技術(shù)大都耗時(shí)、昂貴，侵入式的手術(shù)活檢還會(huì)給患者增加許多痛苦。如果這項(xiàng)研究結(jié)果能經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)，將為癌癥患者的早期診療提供巨大幫助。

　　任何科研成果進(jìn)入到實(shí)際應(yīng)用中的過程都不可能一蹴而就，尤其是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。除了要確保檢測(cè)技術(shù)的便捷性、準(zhǔn)確率之外，安全性是一個(gè)永遠(yuǎn)都無(wú)法規(guī)避的問題。相信隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用微生物與人體之間的復(fù)雜聯(lián)系，血液檢測(cè)、體液檢測(cè)等這些非侵入式檢測(cè)方式的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。

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