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Nancy Lapid

路透10月6日 - 亲爱的《Health Rounds》读者们：尽管关于人工智能可能“灭绝人类”的种种可怕预测不绝于耳（(link)），但今天我们要重点介绍两项利用该技术推动医学进步的研究。此外，我们还将报导一项在细胞层面取得的发现，该发现阐明了接触烟草烟雾如何导致肺癌。

mRNA疫苗的室温储存或将实现

借助人工智能，研究人员可能已经找到一种方法，使基于mRNA技术的疫苗（例如莫德纳公司 MRNA.O 和辉瑞公司 PFE.N 的COVID疫苗）能够在室温下储存，这将降低成本，并使其在无法进行超低温储存的地区也能使用。

目前，包括莫德纳（Moderna）的新型流感疫苗在内的mRNA疫苗，必须储存在极低的温度下，通常范围在-40至-123华氏度之间(-40至-86摄氏度之间)。

这是因为信使RNA极其脆弱，在较高温度下容易降解。

借助人工智能，研究人员调整了疫苗中携带mRNA的脂质纳米颗粒配方，使这些颗粒更具耐热性。

据《自然·生物技术》上发表的一篇报告称，采用这种方法，他们研制出了即使在室温下储存长达一年，或在接近 100 华氏度的条件下储存两个月，仍能保持稳定的疫苗 (link)。

接种了这些纳米颗粒的小鼠，即使在长期储存后，其免疫应答也与接种了由与Moderna最初配方类似的脂质纳米颗粒携带的疫苗的小鼠相当。

研究人员在报告中指出：“冷链要求在产品生命周期的各个阶段都会增加相当大的基础设施成本，包括专用包装、超低温储存、温控运输和持续监测。”

他们补充道，能够耐受更高温度的疫苗可将储存成本降低多达86%。

“我们的方法不仅拓宽了mRNA疫苗的应用范围，还适用于治疗药物或先进给药平台，例如控释微粒或微针贴片——这些都需要制剂处于固态或在较高温度下保持稳定，”麻省理工学院（MIT）的研究负责人田金碧在声明中表示。

无需活检即可检测心脏排异反应

据《心肺移植杂志》（(link)）的一份报告称，人工智能（AI）可能提高医生无需手术即可检测心脏移植排斥反应的能力，且其准确性似乎高于标准的血液检测。

目前诊断心脏移植排斥反应的“金标准”是通过手术切除一小块心肌组织，然后在显微镜下检查是否存在炎症及其他病变。

研究人员指出，某些常用的血液检测虽有助于识别排斥反应，但常产生假阳性结果，从而导致不必要的活检。

研究团队利用389名成年心脏移植受者的数据，训练人工智能模型通过分析5,000余份心电图读数中检测到的模式来识别排斥反应，并将这些信息整合到血液检测结果中。

在另一组由38名男女心脏移植受者组成的样本中，研究人员发现该模型正确识别了100%未发生排斥反应的患者。

研究人员指出，若仅依靠血液检测，原本会有19名患者被错误地标记为可能需要进行活检。

检测结果为阴性的患者，其真正未发生排斥反应的概率高达97%。

“我们的研究结果表明，心电图包含大量生理信息，可用于显著提高检测准确性，并使心脏移植排斥反应患者能够获得更早的诊断和治疗，”该研究负责人、纽约大学格罗斯曼医学院的利奥尔·扬克尔森博士在一份声明中表示。

研究人员目前计划在多家移植中心对更多患者进行该模型的验证。

长期接触烟草烟雾如何增加肺癌风险

最新研究表明，长期接触香烟烟雾会使负责维持和修复肺部的细胞更容易发生致癌基因突变。

研究人员利用在实验室中由肺干细胞培养而成的“微型肺”，观察了肺细胞在接触香烟烟雾中所含化学物质和颗粒物长达六个月后的变化。

据发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS） (link) 上的一份报告显示，这种长期暴露改变了肺细胞的基因编程和基因活性，从而形成了明显的癌前状态。

其中值得注意的变化包括：炎症和免疫信号传导通路的抑制，以及参与程序性细胞死亡的基因活性降低。

当研究人员引入两种通常与吸烟相关肺癌有关的基因变体——KRAS 和 TP53 时，这些发生改变的干细胞群表现出了不同的反应。

KRAS 突变主要驱动源自所谓“支气管肺泡干细胞”的肺腺癌，而肿瘤抑制基因 TP53 的缺失则导致源自基底干细胞的鳞状细胞癌。

研究人员早就知道，KRAS和TP53等基因的突变会诱发肺癌。但这些突变在正常或癌前组织中也存在，这表明仅凭这些突变本身，可能不足以引发癌症。

为了验证接触香烟烟雾是否会使细胞更容易受到致癌突变的影响，研究人员将接触过烟雾的微肺和未接触烟雾的微肺移植到小鼠体内。

只有含有其中一种基因突变且暴露于烟草烟雾中的类器官形成了肿瘤。仅接触烟草烟雾本身不会产生肿瘤，将基因突变引入未接触烟草烟雾的类器官中同样不会产生肿瘤。

研究人员表示，这些发现有助于阐明在非小细胞肺癌（最常见的肺癌类型）的最早阶段，环境暴露、化学变化和基因突变如何共同作用。

该研究的负责人、约翰斯·霍普金斯大学的瓦兹（Michelle Vaz）对这一发现的前景表示兴奋，认为将其与其他疗法结合，有望研发出“帮助目前对治疗无反应的肿瘤更好地响应治疗”的药物。