人工智能(AI)的發(fā)展一日千里,席卷了金融、汽車(chē)、安防、醫(yī)療等諸多產(chǎn)業(yè),是當(dāng)今科技領(lǐng)域最不受注目的話題之一。在醫(yī)療產(chǎn)業(yè),人工智能在醫(yī)學(xué)影像臨床、精準(zhǔn)醫(yī)療、虛擬世界助手、新藥研發(fā)、慢性病管理、疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等不少細(xì)分領(lǐng)域都大放異彩,科技巨頭如百度、阿里巴巴、騰訊公司爭(zhēng)相布局智能醫(yī)療,科大訊飛公司也乘勢(shì)興起轉(zhuǎn)入國(guó)家人工智能四大平臺(tái)。在大身體健康領(lǐng)域,最不受注目的疾病非癌癥什科,研究腫瘤、化療腫瘤、腫瘤疾病管理淪為產(chǎn)業(yè)界更加注目的話題。
那么,當(dāng)癌癥化療與人工智能醫(yī)療這兩個(gè)前沿領(lǐng)域交叉時(shí),又不會(huì)碰出什么樣的精彩火花?人工智能與抗腫瘤新藥研發(fā)新藥研發(fā)一般來(lái)說(shuō)牽涉到靶點(diǎn)證實(shí)、化合物檢驗(yàn)及優(yōu)化、藥物評(píng)估、制劑研發(fā)、臨床試驗(yàn)以及監(jiān)管部門(mén)批準(zhǔn)后等幾個(gè)步驟,典型的靶點(diǎn)有受體、酶、離子通道、轉(zhuǎn)運(yùn)體、基因等。人工智能可以通過(guò)辨識(shí)新的靶點(diǎn),預(yù)測(cè)新的化合物能適應(yīng)環(huán)境的靶點(diǎn)等來(lái)加快新藥研發(fā)。
人工智能可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)有化合物數(shù)據(jù)庫(kù)信息的統(tǒng)合和數(shù)據(jù)萃取,取得大量化合物的毒性、有效性的關(guān)鍵信息,從而提升化合物檢驗(yàn)的成功率。此外,人工智能還可以通過(guò)預(yù)測(cè)晶型的穩(wěn)定性和溶出速率來(lái)提高藥物的穩(wěn)定性,通過(guò)篩出盡量多的晶型來(lái)確保專(zhuān)利的覆蓋度。在臨床試驗(yàn)階段,人工智能技術(shù)能利用患者臨床大數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)更加合乎試驗(yàn)必須的目標(biāo)患者,提升臨床試驗(yàn)的效率和成功率。人工智能新藥研發(fā)技術(shù)已逐步轉(zhuǎn)入商業(yè)化進(jìn)程,著名AI公司BenevolentAI旗下化療腦膠質(zhì)瘤的創(chuàng)意化合物早已轉(zhuǎn)入有效性檢驗(yàn)階段。
另一家AI新藥研發(fā)公司Berg更加向癌癥之王——胰腺癌發(fā)動(dòng)反擊,其基于人工智能算法找到的新藥BPM31510早已順利完成I期臨床,正在展開(kāi)II期臨床試驗(yàn),其藥物找到的過(guò)程就源于其bAIcis人工智能新藥研發(fā)平臺(tái)。AI新藥研發(fā)公司InsilicoMedicine旗下也有32304、1439、61和27四款針對(duì)癌癥的化合物鄰近臨床。IBM公司旗下的沃森藥物找到平臺(tái),利用其自然語(yǔ)言處置(NLP)、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度自學(xué)能力,通過(guò)讀者海量文獻(xiàn)說(shuō)明了隱蔽較深的聯(lián)系,更慢地找到靶點(diǎn),IBM公司旗下的沃森身體健康也在2016年與輝瑞公司達(dá)成協(xié)議合作,聯(lián)合致力于癌癥藥物的研發(fā)。谷歌子公司DeepMind的AlphaFold算法曾假冒人類(lèi)參與兩年一度的國(guó)際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)競(jìng)賽并勇奪桂冠,而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究是新藥研發(fā)最重要的一環(huán)。
人工智能在新藥研發(fā),特別是在是抗腫瘤新藥研發(fā)領(lǐng)域充分發(fā)揮著更加最重要的起到。人工智能與癌癥臨床人工智能在新藥研發(fā)領(lǐng)域不存在極大潛力,不過(guò),目前為止仍未有基于人工智能技術(shù)的新藥被研發(fā)出來(lái)。與此比起,人工智能在癌癥臨床領(lǐng)域的應(yīng)用于已遍地開(kāi)花,不少該領(lǐng)域的人工智能技術(shù)早已獲得了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)或國(guó)家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)的醫(yī)療器械證書(shū)。
人工智能癌癥臨床領(lǐng)域最火熱的癌種乃是我國(guó)第一大癌——肺癌。根據(jù)國(guó)家癌癥中心2018年公布的數(shù)據(jù),我國(guó)每年追加肺癌發(fā)作人數(shù)大約78.1萬(wàn)人。肺癌的臨床依據(jù)之一是根據(jù)肺部X射線影像來(lái)辨別否有肺部結(jié)節(jié),再進(jìn)一步辨別是良性結(jié)節(jié)還是有腫瘤風(fēng)險(xiǎn),而影像讀者就可以利用人工智能。
阿里巴巴集團(tuán)的DoctorYou和騰訊覓影兩大人工智能醫(yī)療平臺(tái)都已插手肺癌早期的肺結(jié)節(jié)篩查,幾家創(chuàng)意公司如所述科技、依圖科技等也莫不將肺癌臨床劃入其業(yè)務(wù)版圖。通過(guò)提高人工智能對(duì)肺結(jié)節(jié)的辨識(shí),對(duì)實(shí)性、壞死、篦玻璃密度結(jié)節(jié)等多種結(jié)節(jié)病灶辨識(shí)的準(zhǔn)確度,人工智能輔助肺癌臨床的水平可以獲得大大提高。
另外,不少藥廠、醫(yī)療器械廠商皆已布局肺癌臨床與化療領(lǐng)域,這些企業(yè)的參予客觀上也推展了肺癌人工智能臨床的發(fā)展。與肺癌多發(fā)于男性比起,乳腺癌是中國(guó)女性發(fā)病率第一的癌癥。乳腺癌早期的5年生存率在90%以上,因此,乳腺癌的早期臨床和化療至關(guān)重要。
與肺癌類(lèi)似于,乳腺癌早期篩查的金標(biāo)準(zhǔn)也是X射線檢查。美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院和貝斯以色列女性醫(yī)療中心曾牽頭對(duì)人工智能臨床乳腺癌的技術(shù)積極開(kāi)展過(guò)研究,結(jié)果表明,如果把人工智能與病理學(xué)家的分析融合一起,乳腺癌臨床的準(zhǔn)確率可以從顯人工的96%提高到99.5%。谷歌公司更加將人工智能應(yīng)用于在中后期乳腺癌移往的臨床上,通過(guò)對(duì)移往部位的精準(zhǔn)定位及大小的精準(zhǔn)辨別為更進(jìn)一步的化療獲取有力的依據(jù),其算法對(duì)中后期乳腺癌淋巴移往區(qū)域的精準(zhǔn)定位及大小辨別的準(zhǔn)確率可以超過(guò)89%,小于病理科醫(yī)生平均值73%的準(zhǔn)確率。
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