数字化转型

人工智能血液分析为早期癌症检测铺平道路

潘文和 February 24, 2025 15:39

人工智能 (AI) 正在帮助研究人员发现从血浆中获得的基因片段中隐藏的模式,从而开启了早期癌症检测的革命。

唐氏综合症产前检测领域的先驱、香港中文大学卢钰明教授表示,香港人很快就能从负担得起的癌症筛查技术中受益。

未来三年,人工智能技术的突破性进展有望使恶性肿瘤的检测变得比以往更容易、更快捷。

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插图照片。

卢钰明教授表示,人工智能一直在帮助研究人员识别血浆中基因片段的独特模式。这是表观遗传学(研究非遗传因素对基因影响的学科)领域的一场真正的革命。

人工智能方法使研究人员无需复杂的化学处理即可解码DNA样本中的表观遗传信号。这不仅可以保留高达90%的遗传物质,还能为深入了解癌症发展的机制提供更深入的见解。

“我们的团队想知道,一些为面部识别而开发的人工智能方法是否可以应用于‘发现’我们尚未察觉的迹象。令人惊讶的是,答案是肯定的。”卢钰铭教授说道。

香港科技园 Novostics 中心卢钰明教授的研究团队开发了一个基于卷积神经网络的内部人工智能系统,这是一种专为图像识别而设计的深度学习模型。

此外,随着 ChatGPT 等强大的生成式 AI 工具的出现,该公司还将先进的神经网络架构集成到其系统中。

与许多开拓药物研发、诊断和治疗领域的生物医学公司一样,Novostics 正在积极将人工智能应用于抗击癌症。

然而,与香港和中国大陆的许多其他公司一样,由于美国对先进人工智能芯片的限制,Novostics 在获取计算能力方面面临着重大挑战。

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香港中文大学卢钰明教授(右)。图片来源:互联网

“幸运的是,我们仍然拥有一个经过多年发展而来的稳固系统。鉴于获取最新一代 Nvidia 芯片的挑战,我们不得不寻找其他能够提供我们所需产品的制造商。”卢钰明教授说道。

卢旭明的研究团队正致力于开发早期癌症检测测试,其方法与他利用母体血浆筛查唐氏综合症和其他遗传疾病的开创性工作类似。

卢毓明的首个研究目标是鼻咽癌(NPC),这是中国南方广东省的一种常见肿瘤。他意识到这种疾病与爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)之间存在疑似联系,并于2013年开发了一种可以检测血浆中病毒痕迹的检测方法。

该研究历时四年,收集了2万份样本,并于2023年7月得出结论:病毒筛查是早期癌症检测的有效工具,可将死亡率从40%降至3.7%。目前,该检测已在香港开展,费用为1500港元(约合192.5美元)。

卢钰明教授表示:“虽然香港的医疗体系比较先进,但在这项检测推出之前,75%的鼻咽癌患者直到晚期才被发现。”

他还强调,人工智能开辟了检测许多其他类型癌症的可能性,即使没有病毒直接导致癌症。“寻找单个癌症突变就像在沙漠中寻找一粒沙子,但人工智能让这一切变得比以往任何时候都更容易。”

在开发出鼻咽癌检测技术后,由香港卢禹明教授创立的Cirina公司于2017年与总部位于加州的专门从事癌症检测的公司Grail合并。

此次合并的成果是Galleri检测,该检测可以筛查50多种病毒相关的癌症。这项成果被《时代》杂志评为2022年最佳发明之一。

2021年,Grail被总部位于圣地亚哥的生物科技巨头Illumina以80亿美元收购。目前,Grail的多癌种检测仅在美国市场发售,售价949美元,但尚未被大多数健康保险计划覆盖。

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香港威尔斯亲王医院的卢钰明教授手持一块可对多达 800 万个 DNA 分子进行测序的芯片,用于研究基因组和检测遗传疾病。
照片:互联网

卢钰明教授的团队并未止步于此,他们正在寻求开发一种成本更低的测试版本,以进入中国大陆和世界其他市场。

他创立的 Novostics 公司发明了 Fragma,这是一种可以检测血浆和尿液中肺癌和肝癌细胞 DNA 片段的测试。

为了将这项技术商业化,2023年,卢钰铭教授与在全球最大证券交易所纳斯达克上市的美国公司Prenetics集团合作,成立了一家价值2亿美元的合资企业Insighta。

2023 年 10 月,中国科技巨头腾讯控股向 Insighta 投资 3000 万美元,使这家初创公司的估值达到 2 亿美元。

Insighta 总部位于香港科技园,目前正在香港和中国大陆开展 Fragma 测试的大规模临床试验。

该公司的最终目标是以 200 美元的价格提供该测试,让更多患者能够接受该测试。

卢钰明教授表示,其他产品,例如肝癌检测,预计将在未来两到三年内推出。“如果我们想把这项技术推广到资源有限的地区,最重要的是降低成本。”

潘文和