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王淳阅 厦门大学附属第一医院 撰稿
摘要:肺癌转移严重影响患者预后,传统认知已相对成熟。本文尝试从创新视角出发,挖掘预后最差的肺癌转移相关因素,如细胞外囊泡介导的转移新机制、肠道微生物组与肺癌转移的关联、基于人工智能的预后预测模型等,为临床干预提供新的思路与策略。
关键词:肺癌转移;创新视角;细胞外囊泡;肠道微生物组;人工智能
肺癌转移作为临床治疗中极具挑战性的难题,严重威胁着患者的生命健康,始终是医学领域亟待攻克的难关。在过往的研究历程中,学者们大多围绕常见的转移途径,如血行转移、淋巴转移等,以及肺部肿瘤易于转移的部位,像肝脏、骨骼、脑部等,同时结合传统影响因素,例如肿瘤的大小、组织学类型、患者年龄等,来深入探讨肺癌转移与预后之间的关联。然而,随着当下多学科交叉融合趋势的日益显著,以及诸如单细胞测序、液体活检等新兴技术的不断涌现,为我们从创新视角重新审视肺癌转移中预后最差的情况创造了契机。这一全新的审视有望打破现有治疗瓶颈,开辟出全新的治疗路径,为肺癌患者带来生的希望。
细胞外囊泡(EVs)是细胞分泌的纳米级囊泡,在肺癌转移进程中扮演关键角色,与极差预后紧密相连。EVs 可携带肿瘤细胞的蛋白质、核酸、脂质等生物活性分子,通过血液循环到达远处器官,为肿瘤细胞的 “着陆” 和生长创造有利微环境。例如,肺癌细胞来源的 EVs 能将特定 miRNA 传递给肺外组织细胞,诱导上皮 - 间质转化(EMT)样改变,增强受体细胞的迁移和侵袭能力,促进转移灶的形成。尤其在脑转移方面,EVs 可能跨越血脑屏障,提前 “改造” 脑内微环境,使得后续肿瘤细胞更容易在脑部定植。一旦肺癌转移呈现出依赖 EVs 的模式,由于其参与转移的多步骤且机制复杂,当前针对肿瘤细胞本身的治疗手段往往难以奏效,患者预后急剧恶化。
肠道微生物组作为人体的 “第二基因组”,其与肺癌转移的关系逐渐受到关注。研究发现,肺癌转移患者的肠道微生物群落结构和功能发生显著改变。特定的肠道菌群失衡可能通过影响机体免疫调节、代谢产物生成以及炎症信号通路等,间接促进肺癌细胞的转移。一方面,肠道微生物失调可能导致免疫系统对肿瘤细胞的监视和杀伤功能受损,使得肿瘤细胞更容易逃脱免疫攻击,进而发生远处转移。另一方面,肠道微生物代谢产物如短链脂肪酸等水平的变化,可能影响肿瘤细胞的增殖、迁移能力以及肿瘤微环境的重塑。当肺癌患者出现肠道微生物组紊乱且合并转移时,这种复杂的肠 - 肺轴交互作用使得病情更为棘手,预后明显变差,而传统治疗往往忽视了这一关键环节。
人工智能(AI)技术在肺癌预后预测领域展现出巨大潜力,但也揭示了预后最差转移情况的复杂性。AI 模型能够整合大量临床、影像、基因等多源数据,精准预测肺癌患者发生转移及预后不良的风险。然而,在预测预后最差的转移类型时,AI 模型面临诸多挑战。例如,对于脑转移、肝转移合并复杂基因变异及多因素交互影响的情况,模型的准确性和稳定性受到考验。这是因为这些预后极差的转移类型涉及高度非线性的复杂过程,不同患者个体差异大,数据的完整性和质量也参差不齐。尽管如此,AI 模型的预测结果也为我们提供了新的视角。它能挖掘出一些传统认知中未被重视的因素组合与预后的关联,如特定影像特征与基因表达模式的联合对肺癌肝转移预后的影响。通过深入分析 AI 模型的预测结果,我们可以发现新的潜在治疗靶点和干预策略,有望改善这部分患者的预后。
鉴于细胞外囊泡(EVs)在肺癌转移进程中扮演着极为关键的角色,开发针对 EVs 的靶向治疗策略已成为肺癌研究领域的重点攻坚方向,具有不可忽视的重要意义。在具体策略制定方面,可从两个主要维度展开探索。一方面,设计特异性阻断 EVs 释放或摄取的药物是可行路径之一。例如,Rab 家族蛋白在 EVs 形成过程中发挥着不可或缺的作用,通过抑制此类关键蛋白,能够有效减少肿瘤细胞分泌 EVs。研究表明,当使用特定抑制剂作用于 Rab 蛋白时,肿瘤细胞所释放的 EVs 数量呈现出显著下降趋势,这为后续降低肿瘤转移风险提供了可能。另一方面,针对 EVs 携带的关键生物活性分子进行干预也极具潜力。其中,利用核酸干扰技术沉默 EVs 中促进转移的 miRNA 是重要手段。某些 miRNA 如 miR - 10b 等,在肺癌细胞来源的 EVs 中高表达,且能够促进肿瘤细胞的迁移与侵袭。通过核酸干扰技术,精准抑制这些 miRNA 的表达,有望切断肿瘤转移的 “信号传导链条”。此外,开发抗体阻断 EVs 表面介导与靶细胞结合的蛋白受体同样值得关注。如 EVs 表面的 CD44 蛋白受体,在与靶细胞结合过程中发挥着关键作用,特异性抗体能够阻断这一结合过程,从而阻碍肿瘤转移。然而,EVs 具有高度异质性,其组成成分、大小、功能等存在显著差异,并且 EVs 参与正常细胞生理过程,如细胞间通讯、免疫调节等,这使得针对 EVs 的靶向干预措施在临床转化过程中困难重重。在临床应用前,必须进一步深入研究其安全性和有效性,通过大量的基础实验、动物实验以及临床试验,明确其在人体中的作用机制、不良反应等,为后续临床应用奠定坚实基础。
调节肠道微生物组为改善肺癌转移患者预后提供了新途径。可以通过饮食干预,增加富含膳食纤维的食物摄入,促进有益菌的生长,调节肠道菌群平衡。此外,粪菌移植(FMT)也是一种潜在的治疗手段,将健康供体的粪便微生物群移植到患者肠道内,重建正常的肠道微生物群落。同时,针对特定的肠道微生物及其代谢产物进行靶向调节,如补充短链脂肪酸或使用益生菌调节肠道免疫微环境。但在实施过程中,需要充分考虑个体差异、肠道微生物组的动态变化以及潜在的不良反应,以确保治疗的安全性和有效性。
借助前沿的人工智能技术,能够显著提升肺癌转移患者治疗决策的精准度与优化水平。AI 模型拥有强大的数据处理与分析能力,可深度挖掘患者的个体特征,涵盖基因信息、病理类型、过往病史以及身体机能指标等多维度数据。在此基础上,迅速且精准地筛选出适配每位患者的最佳治疗方案,这其中不仅包含传统的手术、化疗、放疗,还囊括新兴的靶向治疗及免疫治疗,并且能够精准规划这些治疗手段的合理组合与先后顺序。例如,通过对海量临床数据以及对应治疗结果的深度剖析,AI 能够精准预测不同患者对特定治疗方案的反应。对于预后最差的肺癌转移患者,医生可依据 AI 的预测结果,制定高度个性化的治疗策略,实现精准施治。同时,在治疗过程中,AI 能够发挥实时监测的作用,借助可穿戴设备、定期检查数据等多源信息,持续跟踪患者病情。一旦发现病情出现变化,如肿瘤大小波动、身体指标异常等,AI 可即刻给出调整建议,帮助医生及时优化治疗方案,从而切实提高治疗效果,有效改善患者预后。不过,在 AI 技术的实际应用过程中,数据隐私保护与模型可解释性问题亟待解决。数据隐私方面,需建立严密的加密机制、严格的访问权限控制体系,确保患者的敏感医疗数据不被泄露;在模型可解释性上,要研发可视化工具、构建解释性模型,让医生与患者都能清晰理解 AI 决策的依据与逻辑,以此保障 AI 技术在临床实践中的可靠应用 。
从创新视角审视肺癌转移中预后最差的情况,我们可以发现细胞外囊泡、肠道微生物组以及人工智能等前沿领域与肺癌转移预后有着千丝万缕的联系。细胞外囊泡作为细胞间通讯的重要介质,其携带的生物活性分子可能在肺癌细胞的迁移、侵袭以及远处定植过程中发挥关键作用,为深入理解肺癌转移的分子机制提供了新的切入点。肠道微生物组则通过调节宿主免疫系统和代谢功能,间接影响肺癌的发生发展与转移进程,这一新兴领域的研究为肺癌治疗开辟了全新的生态视角。人工智能技术凭借其强大的数据处理和模式识别能力,能够对肺癌转移相关的海量临床数据和分子特征进行深度挖掘,辅助医生更精准地预测患者预后,筛选潜在的治疗靶点。这些新视角不仅极大地拓展了我们对肺癌转移机制的认识边界,更为临床干预策略的制定提供了极具潜力的全新方向。尽管目前相关研究大多仍处于探索阶段,面临诸如技术方法的优化、作用机制的明确以及临床转化的困难等诸多挑战,但随着基础研究的不断深入和前沿技术的持续进步,我们有理由相信,未来有望突破现有治疗手段的困境,显著改善肺癌转移患者的预后情况,为肺癌治疗领域带来全新的希望曙光。展望未来,肺癌转移治疗的创新发展迫切需要进一步加强多学科之间的深度合作,整合生物学、医学、计算机科学等不同领域的研究成果,形成强大的研究合力,共同推动肺癌转移治疗迈向新的高度。
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