科研人員開發出一款人工智能(AI)工具,能夠通過分析血液樣本中免疫細胞的基因序列,一次性診斷多種病毒感染及確定健康狀況。在2月20日發表于《科學》的一項涉及近600人的研究中,該工具成功識別出受試者的健康狀態,以及是否感染新冠病毒、艾滋病毒或是否患有1型糖尿病、系統性紅斑狼瘡,還能判斷出受試者近期是否接種過流感疫苗。
“這是一種全景式測序方法,能夠捕捉免疫系統接觸過的所有東西。”英國劍橋大學的分子生物學家Sarah Teichmann表示。雖然該工具尚未進入臨床應用,但論文合著者、美國斯坦福大學的計算機科學家Maxim Zaslavsky指出,通過進一步優化,該工具未來有望幫助臨床醫生應對“當前缺乏確定性檢測手段的病癥”。
免疫系統通過B細胞和T細胞兩大主要細胞類型,記錄著個體既往和當前病史。B細胞產生附著在病毒和有害分子上的抗體,T細胞則激活其他免疫應答或直接殺死感染細胞。當機體遭遇感染或發生自身免疫性疾病時,B細胞和T細胞會增殖并產生特異性表面受體。對這些受體編碼基因進行測序,就能解碼個體獨特的疾病暴露史。
Zaslavsky和同事構建的AI工具整合了6個機器學習模型,通過分析B細胞和T細胞受體關鍵區域的基因序列,識別出與特定疾病相關的模式特征。
他們對593份血液樣本中的1620萬B細胞受體和2350萬T細胞受體進行了篩查。在這些提供血液樣本的參與者中,有63人感染了新冠病毒、95人感染了艾滋病毒、86人患有狼瘡、92人患有1型糖尿病、37人最近接種了流感疫苗、220人是健康對照。
研究人員在對542名同時擁有B細胞和T細胞數據的參與者的樣本進行分析時,AI工具在衡量參與者與其所患疾病的正確匹配程度的指標中得分為0.986,其中1表示表現完美。
研究顯示,聯合使用B/T細胞數據可獲得最佳診斷效能。其中,1型糖尿病和系統性紅斑狼瘡在T細胞受體中特征更顯著,而新冠病毒、艾滋病毒和流感則更易通過B細胞受體識別。盡管該工具支持單病種或多病種篩查,但其預測并非完全準確。
論文合著者、斯坦福大學的免疫學家Scott Boyd指出,深入分析誤判案例可能揭示傳統檢測方法遺漏的個體差異,這將有助于細化現有免疫疾病的亞型分類,為個體化治療提供依據。
奧斯陸大學的計算免疫學家Victor Greiff建議,未來要進一步驗證該工具對疾病不同階段的診斷能力。他強調:“免疫組庫測序的真正價值在于發現致病因素。從現實應用角度,我們希望建立一個免疫系統的通用模型,通過讀取個體免疫記憶實現健康監測。雖然實現這一愿景尚需突破諸多技術瓶頸,但當前研究已邁出關鍵一步。”
相關論文信息:https://doi.org/ /10.1126/science.adp2407
機器學習(machinelearning,ML)作為AI的關鍵,在處理大量數據方面具有顯著優勢,因此在醫學診斷、疾病預測、圖像分析、健康管理、治療效果和預后預測等方面得到廣泛應用,在醫學領域展現出了變......
機器學習(machinelearning,ML)作為AI的關鍵,在處理大量數據方面具有顯著優勢,因此在醫學診斷、疾病預測、圖像分析、健康管理、治療效果和預后預測等方面得到廣泛應用,在醫學領域展現出了變......
“我們能教會AI像頂尖專家一樣思考。”中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫院(以下簡稱中山醫院)內科主任葛均波表示。2月26日,由中山醫院聯合上海科學智能研究院共同研發的“AI心醫生”——觀心大模型Ca......
“我們能教會AI像頂尖專家一樣思考。”中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫院(以下簡稱中山醫院)內科主任葛均波表示。2月26日,由中山醫院聯合上海科學智能研究院共同研發的“AI心醫生”——觀心大模型Ca......
最近,DeepSeek火爆出圈,人工智能熱度再上新高。在高校,學生們利用AI工具輔助論文寫作已越發普遍,相比翻閱厚重的書籍資料或者利用互聯網搜索引擎查找資料,借助AI工具讓論文撰寫方便了很多。但在調查......
最近,DeepSeek火爆出圈,人工智能熱度再上新高。在高校,學生們利用AI工具輔助論文寫作已越發普遍,相比翻閱厚重的書籍資料或者利用互聯網搜索引擎查找資料,借助AI工具讓論文撰寫方便了很多。但在調查......
科研人員開發出一款人工智能(AI)工具,能夠通過分析血液樣本中免疫細胞的基因序列,一次性診斷多種病毒感染及確定健康狀況。在2月20日發表于《科學》的一項涉及近600人的研究中,該工具成功識別出受試者的......
2月22日,全球聽力解決方案供應商索諾瓦集團旗下峰力品牌在中國推出首款搭載超算力人工智能(AI)的助聽器太極平臺系列。該平臺通過突破性雙芯片技術——超響應ERA芯片和超算力Deepsonic芯片,搭載......
科研人員開發出一款人工智能(AI)工具,能夠通過分析血液樣本中免疫細胞的基因序列,一次性診斷多種病毒感染及確定健康狀況。在2月20日發表于《科學》的一項涉及近600人的研究中,該工具成功識別出受試者的......
科研人員開發出一款人工智能(AI)工具,能夠通過分析血液樣本中免疫細胞的基因序列,一次性診斷多種病毒感染及確定健康狀況。在2月20日發表于《科學》的一項涉及近600人的研究中,該工具成功識別出受試者的......