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Nancy Lapid

路透10月6日 - 親愛的《Health Rounds》讀者們：儘管關於人工智能可能「滅絕人類」的種種可怕預測不絕於耳（(link)），但今天我們要重點介紹兩項利用該技術推動醫學進步的研究。此外，我們還將報導一項在細胞層面取得的發現，該發現闡明瞭接觸菸草煙霧如何導致肺癌。

mRNA疫苗的室溫儲存或將實現

藉助人工智能，研究人員可能已經找到一種方法，使基於mRNA技術的疫苗（例如莫德納公司 MRNA.O 和輝瑞公司 PFE.N 的COVID疫苗）能夠在室溫下儲存，這將降低成本，並使其在無法進行超低溫儲存的地區也能使用。

目前，包括莫德納（Moderna）的新型流感疫苗在內的mRNA疫苗，必須儲存在極低的溫度下，通常範圍在-40至-123華氏度之間(-40至-86攝氏度之間)。

這是因為信使RNA極其脆弱，在較高溫度下容易降解。

藉助人工智能，研究人員調整了疫苗中攜帶mRNA的脂質納米顆粒配方，使這些顆粒更具耐熱性。

據《自然·生物技術》上發表的一篇報告稱，採用這種方法，他們研製出了即使在室溫下儲存長達一年，或在接近 100 華氏度的條件下儲存兩個月，仍能保持穩定的疫苗 (link)。

接種了這些納米顆粒的小鼠，即使在長期儲存後，其免疫應答也與接種了由與Moderna最初配方類似的脂質納米顆粒攜帶的疫苗的小鼠相當。

研究人員在報告中指出：「冷鏈要求在產品生命周期的各個階段都會增加相當大的基礎設施成本，包括專用包裝、超低溫儲存、溫控運輸和持續監測。」

他們補充道，能夠耐受更高溫度的疫苗可將儲存成本降低多達86%。

「我們的方法不僅拓寬了mRNA疫苗的應用範圍，還適用於治療藥物或先進給藥平台，例如控釋微粒或微針貼片——這些都需要製劑處於固態或在較高溫度下保持穩定，」麻省理工學院（MIT）的研究負責人田金碧在聲明中表示。

無需活檢即可檢測心臟排異反應

據《心肺移植雜誌》（(link)）的一份報告稱，人工智能（AI）可能提高醫生無需手術即可檢測心臟移植排斥反應的能力，且其準確性似乎高於標準的血液檢測。

目前診斷心臟移植排斥反應的「金標準」是通過手術切除一小塊心肌組織，然後在顯微鏡下檢查是否存在炎症及其他病變。

研究人員指出，某些常用的血液檢測雖有助於識別排斥反應，但常產生假陽性結果，從而導致不必要的活檢。

研究團隊利用389名成年心臟移植受者的數據，訓練人工智能模型通過分析5,000餘份心電圖讀數中檢測到的模式來識別排斥反應，並將這些信息整合到血液檢測結果中。

在另一組由38名男女心臟移植受者組成的樣本中，研究人員發現該模型正確識別了100%未發生排斥反應的患者。

研究人員指出，若僅依靠血液檢測，原本會有19名患者被錯誤地標記為可能需要進行活檢。

檢測結果為陰性的患者，其真正未發生排斥反應的概率高達97%。

「我們的研究結果表明，心電圖包含大量生理信息，可用於顯著提高檢測準確性，並使心臟移植排斥反應患者能夠獲得更早的診斷和治療，」該研究負責人、紐約大學格羅斯曼醫學院的利奧爾·揚克爾森博士在一份聲明中表示。

研究人員目前計劃在多家移植中心對更多患者進行該模型的驗證。

長期接觸菸草煙霧如何增加肺癌風險

最新研究表明，長期接觸香菸煙霧會使負責維持和修復肺部的細胞更容易發生致癌基因突變。

研究人員利用在實驗室中由肺幹細胞培養而成的「微型肺」，觀察了肺細胞在接觸香菸煙霧中所含化學物質和顆粒物長達六個月後的變化。

據發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS） (link) 上的一份報告顯示，這種長期暴露改變了肺細胞的基因編程和基因活性，從而形成了明顯的癌前狀態。

其中值得注意的變化包括：炎症和免疫信號傳導通路的抑制，以及參與程序性細胞死亡的基因活性降低。

當研究人員引入兩種通常與吸菸相關肺癌有關的基因變體——KRAS 和 TP53 時，這些發生改變的幹細胞群表現出了不同的反應。

KRAS 突變主要驅動源自所謂「支氣管肺泡幹細胞」的肺腺癌，而腫瘤抑制基因 TP53 的缺失則導致源自基底幹細胞的鱗狀細胞癌。

研究人員早就知道，KRAS和TP53等基因的突變會誘發肺癌。但這些突變在正常或癌前組織中也存在，這表明僅憑這些突變本身，可能不足以引發癌症。

為了驗證接觸香菸煙霧是否會使細胞更容易受到致癌突變的影響，研究人員將接觸過煙霧的微肺和未接觸煙霧的微肺移植到小鼠體內。

只有含有其中一種基因突變且暴露於菸草煙霧中的類器官形成了腫瘤。僅接觸菸草煙霧本身不會產生腫瘤，將基因突變引入未接觸菸草煙霧的類器官中同樣不會產生腫瘤。

研究人員表示，這些發現有助於闡明在非小細胞肺癌（最常見的肺癌類型）的最早階段，環境暴露、化學變化和基因突變如何共同作用。

該研究的負責人、約翰斯·霍普金斯大學的瓦茲（Michelle Vaz）對這一發現的前景表示興奮，認為將其與其他療法結合，有望研發出「幫助目前對治療無反應的腫瘤更好地響應治療」的藥物。