人工智慧能否預測癌症？新模型學模擬腫瘤

一組科學家開發了一種創新的方法，利用人工智慧（AI）技術，結合患者基因組數據，模擬細胞隨時間的行為變化，類似於氣象預報的數位預測方式。這種方法通過一個名為「假設語法」的簡單語言系統，將生物系統與計算模型結合，模擬組織內細胞的溝通和演化過程。這種模擬技術讓科學家能夠在數位環境中測試癌症的生長模式、免疫系統的反應，甚至是個別患者對治療的反應。

喺呢個研究入面，科學家用咗基因組學技術同計算模型，模擬組織內細胞嘅活動，好似預測天氣咁，預測細胞點樣隨時間變化。呢個方法可以幫科學家喺數位環境入面，睇到癌症細胞點樣生長、免疫系統點樣反應，甚至可以模擬唔同嘅治療方案對患者嘅效果。特別喺乳癌研究入面，研究團隊模擬咗一個免疫系統無法控制腫瘤細胞生長嘅情況，反而促進咗腫瘤入侵同擴散。佢哋仲將呢個計算模型應用到一個真實嘅胰腺癌免疫療法臨床試驗，結果顯示每個虛擬「患者」對免疫療法嘅反應都唔同，突顯咗細胞生態系統喺精準腫瘤學上嘅重要性。

胰腺癌係一種難以治療嘅癌症，部分原因係因為腫瘤周圍通常有厚厚嘅非癌細胞結構，叫做纖維母細胞。研究團隊利用新嘅空間基因組學技術，進一步展示咗纖維母細胞同腫瘤細胞之間嘅溝通方式。呢個程式仲可以追踪胰腺腫瘤從生長到入侵嘅過程，幫科學家喺真實患者組織入面，了解腫瘤嘅進展。呢種技術同傳統嘅生物醫學研究相比，有一個大優勢，就係佢唔單止提供一個時間點嘅「快照」，而係可以模擬細胞之間嘅動態溝通，揭示癌症點樣因為細胞間嘅相互作用而產生。

研究嘅共同第一作者、馬里蘭大學醫學院基因組科學研究所（IGS）博士後研究員Jeanette Johnson博士話：「傳統嘅生物醫學研究雖然喺描述細胞生態系統方面取得咗好多進展，但結果通常都只係一個時間點嘅快照，無法展示疾病如癌症點樣因為細胞間嘅溝通而產生。癌症受免疫系統控制或促進，係高度個人化嘅，呢種複雜性令到喺人類癌症數據中預測個別患者嘅反應好困難。」呢個研究嘅獨特之處，在於使用簡單語言嘅「假設語法」，將生物系統同計算模型連繫起來，模擬細胞喺組織內嘅行為。

研究領導者之一、印第安納大學智能系統工程教授Paul Macklin博士同馬里蘭大學醫學院IGS主任Elana J. Fertig博士都提到，呢個方法好似一個「虛擬細胞實驗室」，可以喺數位環境入面進行實驗，測試細胞行為嘅假設。Fertig博士仲形容呢個研究係「團隊科學嘅織錦」，結合咗約翰霍普金斯大學同俄勒岡健康科學大學嘅臨床合作，進一步驗證咗呢個計算模型嘅可靠性。呢個技術嘅發展，標誌住人工智慧喺癌症研究同精準醫療嘅應用又邁進一步，為未來嘅個人化治療方案提供咗新嘅可能性。

呢個新方法嘅潛力唔單止局限於癌症預測，仲可以應用喺其他疾病嘅研究，甚至喺藥物開發同臨床試驗嘅設計上。通過模擬唔同患者嘅基因組數據同細胞行為，科學家可以更快咁識別出有效嘅治療方案，減少臨床試驗嘅成本同時間。呢種技術仲可以幫醫生更精準法預測同治療癌症嘅效果，開闢咗精準醫療嘅新領域。詳情請見：ScienceDaily