雪莉·佩克是加州理工学院的一名计算生物学家。她即将在年发表的一篇论文,却显得有些特别——这项关于卵巢癌治疗的发现,首个应用对象正是她本人。
雪莉·佩克(ShirleyPepke)是加州理工学院的一名计算生物学家。和大部分科研人员一样,发表学术论文对雪莉来说是家常便饭。但她即将在年发表的一篇论文,却显得有些特别。
这项关于卵巢癌治疗的发现,首个应用对象正是她本人。
突如其来的晚期卵巢癌
雪莉是一名半路出家的生物学家。拥有物理博士学位的她原本是一名软件工程师,并曾协助NASA开发了一款用于火箭发射的人工智能程序。随后,她将自己在算法开发上的专长应用到了生物学领域,以分析和处理高通量的基因组数据。
年,雪莉的身体出现了一些不适,检查的结果也证实了她的担心——骨盆的超声扫描显示,她患有晚期卵巢癌,肿瘤已经扩散到了她的整个腹腔。医生告诉雪莉,她活满5年的概率不到40%。
听说这个消息后,雪莉立刻决定要用计算生物学的方法研究自己的肿瘤。她想要利用大数据的力量,找到为何不同人对癌症的反应有所不同。从这些数据中,她希望能找到治疗自己癌症的方法。
“留给我的时间不多了。我的女儿才2岁半,我要尽可能延长我的生命,而不是被动地祈祷一切会变好,”雪莉说:“我非常擅长用计算的方法研究复杂系统,研究癌症对我来说最自然不过了。”
在得知雪莉的病情后,同事们也及时向她伸出了援手。一些同事帮她联系了加州地区的科研人员,并协助雪莉对肿瘤进行了测序。这些基因测序的结果能确定雪莉肿瘤中特有的基因突变,并有望寻找到潜在的靶向治疗方法。然而结果让雪莉失望了——基因测序找到的突变并没有多少治疗上的指导意义。
另一些同事则为她提供了大量基因表达的数据,期望能找到一些基因组没有提供的信息。“基因表达的数据能告诉我从DNA到蛋白所需的时间,有多少蛋白会被合成,以及基因上有没有表观遗传的修饰,”雪莉说:“这也许会影响到肿瘤对疗法的响应。”
然而基因表达的数据库太复杂了。即便是雪莉这样的数据专家,对此也感到难以下手。一条自我拯救的道路,似乎走到了尽头。
当人工智能遇上免疫疗法
“你认识格雷格·维尔斯特格(GregVerSteeg)吗?他也许能帮你。”雪莉的一名朋友建议道。格雷格是南加州大学的一名教授。在攻读博士学位期间,他的主业是分析黑洞;而在南加州大学,他利用数学工具来评估社交网络的影响力。这两个看似毫不相关的领域有着一个共同点——它们都需要分析复杂的数据,而这些经验也许能帮到雪莉。
▲关键时刻,格雷格向雪莉伸出了援手(图片来源:USC)
听说雪莉的故事后,格雷格毫不犹豫就答应提供帮助。“这比我之前所做一切工作都要紧急。”格雷格说。
幸运的是,格雷格正在开发的机器学习方法能从大量数据中寻找到隐藏的线索——“如果你看到很多事物都相互有着关联,那么这背后一定有着什么你没看到的关键因素,”格雷格说:“在生物学领域,这样的隐藏因素有很多。例如,基因表达就能告诉我们疾病如何发生进展,以及哪种疗法会起效。”
在等待分析结果的同时,雪莉接受了多次化疗。她的医生用“肿瘤指数”来评估她的治疗情况——正常人的肿瘤指数小于35,而雪莉的数据要超过15,。化疗后,雪莉的肿瘤指数最初出现了一定的下降,但马上,这个数字又重新开始上涨。后来,化疗对她已经不起作用了。“大多数医生都觉得我就要死了,”雪莉说:“我当时非常沮丧,也失去了勇气。在我看来,他们给我的任何治疗都已经不管用了。”
但在一年后,原本看起来杂乱无章的数据在人工智能的解析下,突然变得有意义起来。“它找出了其他算法无法找到的信息,这既优美,又富有信息量。”雪莉说。
人工智能显示,雪莉的免疫系统存在一定问题,这让肿瘤在体内肆无忌惮地生长。
得知这个结果后,雪莉立刻与她的医生进行了一次长谈,并将治疗方案从常规的化疗,改为了一项还处于临床试验阶段的免疫疗法。“我知道我的免疫系统需要迅速采取行动。如果我不这样做,我很快就会死。”雪莉说。
保险起见,在接受了免疫疗法的治疗后,雪莉又接受了一轮手术与化疗。两个月后,她迎来了复诊。等待核磁共振扫描结果的过程是漫长的。在不安中,雪莉等到了扫描的结果。
肿瘤消失了。
后记
如今,一年多的时间过去了,雪莉依然没有任何复发的迹象。看起来,格雷格开发的算法让雪莉找到了正确的治疗方法。
“得到这些肿瘤的信息对我来说非常关键,”雪莉说:“我希望它也能造福其他女性。”目前,雪莉与格雷格的论文已经递交,并有望在近期问世。我们期待在未来,癌症患者不需要有专业的科学知识,就能从精准医学与量身定制的疗法中受益,找到最合适的疗法。
参考资料:
[1]Howaresearcherusedbigdatatobeatherownovariancancer
[2]BiologistrecruitsUSCresearchertostudycancer—herown
来源:药明康德
相关链接:
肿瘤患者如何康复?专家给出8点建议
雅君:
自从得知你患肿瘤以来,我一直牵挂着你的病情,内心一直没有安静过。你的病情好,我的心情就好;你的病情差,我的心情就差。一直想对你说点什么,想去看看你,但是一直没有找到一个合适的机会。前天是你接受手术的日子,我太远,无法去看望你。趁休假机会,作为朋友,作为医生,想与你谈一谈肿瘤的康复问题,也希望这些内容对所有的肿瘤患者朋友有所帮助。
战略上蔑视——乐观的心态
首先,不要自责。
雅君,患肿瘤不是你本人的错误,也不是你不善良,更不是你做了什么坏事或者上辈做了什么坏事。很多肿瘤患者尤其是年轻肿瘤患者经常会问同样的问题“我是如此的善良,为什么让我患肿瘤?”这样的想法只会带来三个心理结果:一是愤愤不平,认为上帝对自己不公平,人间对自己不公平;二是无限自责,认定自己或者家人一定做了什么恶事。三是极度悔恨,“早知道如此更加善良一些,更多助人一些,更加……”。
实际上,肿瘤的发病原因至今仍未查明,只知道它是环境因素,生活方式,遗传因素共同作用的结果。人是否得病与人性善恶没有任何关系,并不是善人就不患病,也不是恶人就一定患病。人的生命与人性善恶同样没有任何关系。
第二,学会乐观。
像你这样如此善良,如此热心肠,却被肿瘤恶魔缠绕,的确是非常不幸;但是,雅君,请相信,你不是最不幸的。还记得血液病房的那位小女孩吗?3岁时父母双亡,8岁时发现白血病,经过无数次的化疗,小学毕业时她以全校第一名的总成绩保送入初中。还记得我给你说过的ZWF吗?她才24岁,聪明漂亮,家庭富裕,今年已经是第4次手术了,目前肿瘤又有转移。总与那些幸运的人比,只能使自己灰心丧气,丧失希望;多想想那些比自己更不幸的人,就会信心倍增,就会增强自己的生活勇气。
有人说“三分之一的肿瘤患者是被吓死的”,此话说的非常有道理,更可怕的是肿瘤患者自己吓唬自己。实际上,肿瘤并没有想象的那么可怕,抗癌明星的故事多如牛毛。既来之,则安之,坦然面对最好。人总难免一死,人生的光辉不是活多长久,而是活得多精彩。流芳百世的人物没有一个是因为他们的长寿,而是因为他们的贡献。治疗肿瘤既靠医生,更靠自己;既靠药物,更靠意志。
战术上重视——积极治疗
第三,及时治疗。
我知道手术,放疗,化疗都比较辛苦,但是,它们是目前治疗肿瘤的最好方法。为了避免长痛,不妨忍受短痛。
实际上,肿瘤手术与普通手术几乎没有差别,它的创伤不会更大,对人体的负影响也不会更多。放疗,化疗的确会有一些副反应,但并非不能忍受。虽然有一些病人未能坚持,但是更多的病人完成了治疗。
化疗的副作用一般在治疗后数小时内出现,5天左右消失,出现快,消退也快;放疗的副作用出现较晚,持续时间也较久。对肿瘤治疗,要避免两种心态:
一是太轻视:认为自己现在没事,能吃能喝,行动自如,不像病人,不治疗没有关系。因此,请把眼光放远一些,把未来看长一些;现在没有事情,并不是肿瘤不存在,而是有一个发展过程,等到出现很多表现时再来治疗,就可能为时已晚。
二是太重视:认为手术越大越好,切得越多越好;认为化疗/放疗越久,肿瘤细胞就越少,所以主动要求医生增加疗程,增加剂量。这两种心态都是不利于病情恢复的。治疗方医院,不同专家的意见,然后再做选择与决定。
回归社会劳逸结合
第四,重返社会。
肿瘤治疗的一个重要内容是心理治疗。重返社会,即回到治疗前的工作中去,回到治疗前的生活中去是一种重要的心理治疗手段。很多患者发现肿瘤后就停职在家庭休息,患者家属出于关心亲人,也要求亲人辞职回家,其结果是恰得其反,反而不利于患者。
回到正常的生活工作中去的目的是通过正常的工作生活,转移患者的自我肿瘤注意力,忘掉自己是肿瘤患者。培养自己的兴趣,为自己设立一个目标,把自己的注意力集中在一个感兴趣的地方,有助于肿瘤康复。年我为一位晚期直肠癌患者做了直肠癌切除,肝脏转移瘤切除术,患者是一位舞蹈爱好者,手术后一直坚持自己的兴趣,坚持跳舞,到目前已经18年了,复查没有任何问题。
但是,重返工作要注意劳逸结合,太重的体力劳动,太大的工作压力,太强的职业挑战对肿瘤患者同样是一个不利因素。
第五,按时复诊。
良恶性疾病的最大区别在于恶性疾病治疗后会复发(原地死灰复燃)和转移(异地新长出来),而良性疾病没有这个现象。所以,恶性肿瘤治疗(包括各种治疗)后,要定期复查,以求早期发现复发和转移,以便及时治疗。
研究发现,手术后的肿瘤复发与转移,80%发生在手术后3年内,15%发生在4-5年内,5%发生在5年后。所以,医学上一般要求:
手术后前3年,每3月复查1次;4-5年,每6月复查1次;5年后,每12个月复查一次。
由于肿瘤手术后远处转移一般多于局部复发,所以在复查时应该把重点放在最常转移的部位,如胃肠道肿瘤手术后的肝肺是重点检查部位;肿瘤转移,复发时,生物化学参数如肿瘤标志物一般升高在先,形态学改变在后。
一般情况下,肿瘤标志物升高3-6月后才会出现形态学改变,所以,对形态学检查的阴性结果要有一个客观的态度。体重是每次复诊时一定要观察的重要参数,体重进行性下降是一个不良预兆。
合理营养
第六,合理营养。
肿瘤患者的营养支持包医院的专业营养治疗。研究发现,三分之一的肿瘤与日常饮食有关,消化道肿瘤与饮食的关系更加密切。在日常生活中,要注意:
(1)适度节制饮食。七八分饱即好,俗话说,每顿少吃一两口,轻松活到九十九。
(2)辩证对待脂肪摄入。
研究报告,脂肪占饮食能量lt;20%时,可以将乳腺癌的复发风险降低24%,对雌激素受体阴性乳腺癌效果更加显著。大量饱和脂肪酸的摄入可以缩短前列腺癌的无病生存期,N-9及N-3脂肪酸可能可以延长生存时间。目前推荐:脂肪占饮食中能量应该lt;20-35%,饱和脂肪酸lt;10%,反式脂肪酸0。没有肿瘤病灶的患者建议适度减少脂肪摄入量,而有肿瘤病灶存在的患者推荐快度增加脂肪摄入量。
(3)增加蛋白质摄入量:肿瘤患者原则上应该增加蛋白质摄入量,每天推荐至少1-2个鸡蛋。动物肉含优质蛋白质,优于植物蛋白质,我们应该少吃红肉(四条腿的动物如猪马牛羊是红肉),少吃加工肉(香肠,腌肉,火腿等),多吃白肉(没有腿的动物如鱼是白肉);每周推荐白肉2-4次,每次50-g(1-2俩)。
(4)增加果蔬:水果蔬菜含有丰富的维生素、矿物质、抗氧化剂,美国癌症学院推荐每日5份果蔬(相当于5只水果,如一只苹果,一个橘子,一根香蕉等,或g蔬菜)。
(5)增加谷物:谷物包括(大,小,黑,燕)麦,大米,玉米,高粱,黍等。它们含丰富的维生素,抗氧化物及多种抗肿瘤物质,如酚酸、生育醇、肌醇6磷酸、木脂素等。由于谷物的微量营养素在加工过程中会严重破坏,所以谷物不宜精加工,提倡食不厌粗,粮不厌杂。
良好的生活方式
第七,积极运动。
运动对肿瘤患者有多方面的帮助,包括减轻过多的体重,改善代谢状况,提高免疫功能,防治肌肉减少,减轻治疗毒副反应,提高生活质量,减少复发和转移,延长生存时间等,对乳腺癌,结直肠癌,前列腺癌的效果更加显著。年美国运动医学学院推荐肿瘤患者每周至少5次中等至剧烈的运动,每次30-60分钟。但是要根据患者的体力状态及肿瘤分期情况进行,每周至少一次30分钟以上的中等运动是最低要求。日常基本体力活动不能代替体育运动。
雅君,不知道您家里或小区有没有体育运动设施?如果没有,最简单非常有效的运动是晚饭后快步走。我们中国人最重要的一顿饭是晚饭,吃得最好,也吃得最多,所以要选择晚饭后快步走。
晚饭后走路的基本要求有两个:一是快,普通的散步是没有作用的,或者说作用不大;二是长,时间不能短于30分钟,否则达不到效果。
晚饭后快步走的作用机理包括:(1)增加能量消耗,直接体现是出汗;(2)促进胃肠道运动,最佳表现是运动后排便。
第八,改变习惯。
肿瘤是一种与生活方式相关性疾病,通过改变生活习惯可以预防肿瘤。
烟草对肿瘤患者有百害而无一利,要予以严格控制。饮酒与肾癌,肝癌,乳腺癌,头颈部肿瘤等多种肿瘤的发病率升高密切相关,对头颈部肿瘤患者的预后更是具有直接的负面作用,所以头颈部肿瘤患者一定要戒绝饮酒。对其他肿瘤患者没有严格要求禁酒,但是要反对酗酒。
少量饮酒有助于改善心血管疾病,对于伴有严重心血管疾病的肿瘤患者可以允许少量饮酒,男性每天不超过2份,女性每天不超过1份。这里的1份相当于1灌或以小瓶啤酒ml(酒精度5%),红酒ml(酒精度12%),进口洋酒45ml(酒精度40%),53度白酒33ml(相当于1两);没有心血管疾病的肿瘤患者最好不饮酒。
绿茶是国际公认的健康饮品,其中的茶多酚具有多方面的保健作用,如抗炎症,抗氧化,改善代谢等,对肿瘤患者具有重要的保护作用。由于绿茶茶多酚具有刺激胃酸分泌的作用,空腹饮茶可能会引起胃痛,所以推荐饭后喝茶;茶多酚还有兴奋作用,晚上饮茶可能影响睡眠,故建议白天饮茶。但是,随着饮茶的增多,时间的延长,人体可以逐渐适应或耐受茶多酚,久而久之,空腹饮茶,晚上饮茶对人体均无不良作用。
衷心祝愿早日康复,雅君!
石汉平于北京
来源:医学界
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