
胶质母细胞瘤(glioblastoma)是成人最常见也最凶险的恶性脑瘤。患者即便手术切干净了所有看得见的肿瘤、再跟上后续治疗,它几乎总会卷土重来。如今,加州大学旧金山分校(UC San Francisco, UCSF)与密歇根大学的研究者拿出一套 AI 方法,能高精度地预判肿瘤最可能先从哪里复发——赶在那团影子出现在 MRI 上之前,先下手治疗。
胶质母细胞瘤确诊后的中位生存期只有约 17 个月,是成人恶性脑瘤里最致命的一种。而它的复发,大多就发生在原瘤腔的边缘或紧邻处。
这套思路发表在 Science Advances 上,研究获美国国立卫生研究院(NIH)支持。一旦能在复发灶显影前锁定高风险区域,医生便有机会提前做靶向干预。
"这套系统有巨大潜力,能在切除肿瘤时给神经外科医生提供宝贵的实时引导,"第一作者、UCSF 与德雷塞尔大学医学院(Drexel University College of Medicine)博士后 Sanjeev Herr 说,"它还能给出帮助后续治疗决策的洞见。"
具体怎么治这些"预测出来的复发位点"?资深作者、UCSF Health 神经外科医生 Shawn Hervey-Jumper 介绍,他同时是威尔神经科学研究所(Weill Institute for Neurosciences)的 Mitchel S. Berger 冠名讲席教授。他解释,若安全可行,可以在初次手术时就把周边多切一点;对那些长在不能切除脑区的病灶,则可以对预测进展部位做其他靶向治疗,比如高剂量聚焦放疗,或经颅骨插管把药物直接打进肿瘤。
要喂饱这个模型,靠的是术中快速取得的组织图像。研究者分析了 UCSF Health 患者胶质母细胞瘤手术中采集的样本,这组患者的中位复发时间是 5.5 个月。他们用约 300 份来自 60 名患者的样本训练模型,再用约 100 份来自另外 20 名患者的样本独立测试。
图像来自一项叫受激拉曼组织学(stimulated Raman histology, SRH)的技术:不到一分钟,就能给新鲜、未经处理的组织拍出显微图像。传统病理得染色,更费时费力。
拿到图像后,团队用 FastGlioma——一个由 UCSF 与密歇根大学开发的 AI 系统——按肿瘤浸润(tumor infiltration)程度给组织打分。
有意思的是评分本身的预测力。单看这个 AI 浸润评分,预测哪些区域后来会长出复发瘤,表现和传统病理差不多。可一旦把 AI 评分连同临床、影像、分子数据一起塞进六个机器学习模型,表现最好的那个,区分"会复发 / 不会复发位点"的能力就明显上了一个台阶。
更关键的是,在这六个模型里,有五个都把"AI 肿瘤浸润评分"列为最强的单一复发预测因子,提供的信息量甚至超过肿瘤本身的分子特征。
模型定位的精度也不差:它能较准地判断,癌症会不会在采样组织的 5 毫米或 10 毫米(0.2 或 0.4 英寸)范围内复发。
为什么盯着"首次复发"?团队解释,患者病程后期常接受各种试验性治疗,会搅乱肿瘤生长,让后续复发更难可靠预测,所以把终点放在第一次。
"总体目标就是拖住那第一次复发,"密歇根大学安娜堡分校"神经外科机器学习实验室"(Machine Learning in Neurosurgery Laboratory)的 Todd Hollon 说,"说到底,我们希望把这个窗口拉长,最终转化成更长的生存期。"
参考文献:Sanjeev Herr et al, Optical microscopy predictions of focal recurrence in glioblastoma, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aec8202
编辑:王洪
排版:李丽





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