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生命科学,有意思!

2016年8月11日下午两点,在中关村软件园的IBM中国客户中心,IBM携手杭州认知关怀,启动IBM Watson for Oncology落地中国仪式。这意味着IBM Watson for Oncology正式进入中国。

作为IBM Watson for Oncology的出生地,纪念斯隆-凯特琳癌症中心(MSKCC),是世界上历史最悠久,规模最大的私人癌症中心。虽然它在癌症治疗领域积攒了最丰富的专业知识和最尖端诊疗技术,但是近年来肿瘤相关的信息飞速膨胀,各种最新的文献、研究、指南和最佳疗法,已经把医生弄的不知所措。据统计,仅仅阅读完一周内同行发表的肿瘤相关研究论文,就需要医生花160个小时以上。

更可怕的是,按照目前癌症治疗相关信息的增长速度,每5年信息总量就会翻倍。在这种情况下,再去谈论循证医学恐怕是枉然。意识到这些问题,MSKCC为了让患者有一个好的治疗结果,就开始寻找一种可以将这些医学研究进展利用起来的方法。

2011年2月,由IBM和德克萨斯大学联合研制的超级电脑「沃森」(Watson)在《危险边缘》中击败该节目历史上两位最成功的选手,成为《危险边缘》节目新的王者,一时引起各个领域的广泛关注。

MSKCC的肿瘤学家Mark Kris和Larry Norton认为,「沃森」的这种处理大量数据和自然语言识别能力,可以用于提高癌症的研究水平和治疗效率。

于是2012年3月份,MSKCC就与IBM达成合作协议,它们要联手战胜癌症。MSKCC将利用肿瘤专家的临床经验,现存的分子和基因组数据,研究论文,医生的医疗记录和美国国立综合癌症网络(NCCN)的癌症治疗指南等训练「沃森」,使其能够迅速出具一份全面而有效的治疗方案。

在一开始的时候,IBM Watson for Oncology仅集中于乳腺癌和肺癌,目前工作已扩大到十几其他常见的实体和血液癌,如结肠癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宫颈癌、胰脏癌、肾癌、肝癌和子宫癌,以及黑色素瘤和淋巴瘤等。

经过近几年耗资数十亿美元的收购之后,IBM Watson变得越来越强大。目前IBM Watson可以在17秒内,阅读3469本医学专著,248000篇论文,69种治疗方案,61540次实验数据,106000份临床报告,并根据医生输入的病人指标信息,最终提出优选的个性化治疗方案。

在前面的文章里我们曾经介绍过IBM Watson for Oncology诊断患者的一个小例子:

有一次MSKCC的医生把一个年轻肺癌患者的初步诊断数据拿给沃森「看」,沃森「看」了之后,推荐患者做个分子诊断,因为患者体内可能存在基因突变,这些突变会影响治疗方案的选择。当我们把患者的分子鉴定结果给沃森「看」之后,它发现患者体内的表皮生长因子受体(EGFR)基因上有突变位点。

针对这种现象,目前医学界推荐的做法是使用药物厄洛替尼进行治疗。但最近一篇文章指出,在所有表皮生长因子受体基因出现的突变中,有一种情况药物厄洛替尼对它没有作用。凑巧的是,这种罕见的现象就出现在这个病例中。

在全世界范围内,最多也只有10位医生知道这项新研究。但是,沃森不仅仅读过这项新的研究论文,它还能将病人的病情和这些新研究结合在一起,给医生的治疗提供正确的建议。

「在英国和美国,癌症护理是高度专业化的,」IBM首席健康官Kyu Rhee在2016年WIRED 健康大会前夕说,「但是在一些发展中国家,肿瘤学家非常少,与此同时他们却要治疗非常多的癌症患者。我们都知道,一个人是不可能掌握所有知识。沃森机器人的出现为我们提供了一个非常棒的机会-开放、共享全世界的癌症治疗信息,每个地区的人们都可以通过沃森来获得世界顶级的专业知识。」

2014年10月份,位于泰国曼谷的康民国际医院(Bumrungrad International Hospital),成为北美以外首家在癌症护理领域引进IBM沃森机器人的医院。从此之后,有沃森的云计算的支持,康民国际医院和纪念斯隆-凯特琳癌症中心便可以轻松互帮互助、共享癌症诊断信息。对于沃森来说,这也是有大大的好处-它接触到的数据越多,它的理解力可以变得更广阔、更深刻。

2016年1月杭州认知网络科技有限公司(认知关怀)成立。认知关怀成立之后,随即和IBM签署战略合作协议,成为IBM Watson for Oncology中国指定运营服务商。

在本次会议期间,三名使用过IBM Watson for Oncology的医生在现场演示了一个真实的病例,详细的介绍了IBM Watson for Oncology的诊疗过程。现将该过程列在下面。

首先展示的患者的病历:

病历介绍:杨某某,男,64岁

-结肠癌肝转移姑息术后8月余,化疗后

-2015年-09右上腹部疼痛,腹胀3天,加重伴呕吐1天

-全腹部CT平扫+增强扫描(2015-09-15):肝脏多发低密度影

-腹盆腔CT平扫+增强(复旦大学附属中山医院,2015-10-08)肝脏多发转移,不全性肠梗阻

-癌胚抗原(CEA)>1000ng/ml,糖类抗原19-9>1000u/ml

-结肠显示:距肛门75cm处病变,结肠占位。

诊疗经过:

2015-10-20 手术

-术中探查:肝脏可多见多发白色结节,于横结肠近脾曲可触及一直径约6cm肿块,质硬,未穿透浆膜层。

-行”姑息性结肠癌根治术+肝脏恶性肿瘤微波消融术”

术后病理:(结肠)腺癌,Ⅱ级,溃疡型,肿块大小4.5*4*2.5cm,癌组织浸润肠壁全层达浆膜外脂肪缔结组织。上、下切缘未见癌残留。(肠周)淋巴结见癌转移(2/9),淋巴结最小为0.2cm。

诊断:结肠癌肝转移姑息术后(pT4aN1bM1,Ⅳ期)

ECOG评分:1分

术后检查:

-2015-11-19 胸部+全腹部增强CT:肝内多发低密度占位,较2015-10-16片增多、增大。

–CEA 20866ng/mL

–CA19-9 26442U/mL

2015-11-20 基因检测:

-KRAS基因第2外显子突变型

-KRAS3、4外显子均为野生型。

- BRAF基因V600E突变检测为野生型。

-NRAS基因第2、3、4外显子均为野生型

上面一大堆就是该患者的基本情况,在经过传统的手术治疗之后,患者的情况反而有所加重。该患者后来使用了医瘤助手的名医会诊功能进行了结直肠癌多学科诊疗(MDT),得到如下结论。

外科:没有手术指征

介入放射科:暂不宜介入治疗

消化科:对症支持治疗

放疗科:无放疗指征

肿瘤科:化疗方案???

医瘤助手的名医会诊结果是患者目前最好接受化疗,化疗方案推荐是:FOLFIRI联合贝伐珠单抗。患者希望进一步看看国外专家或医疗机构的意见,医瘤助手又推荐了watson。患者的主治医生将病人的病历史输入Watson for Oncology,Watson给出三种不同的治疗方案。每种方案都附有相关文献、用药指导和药物的不良反应等。

鉴于这名患者家庭条件还不错,2015年11月19日起给患者实施Watson for Oncology推荐的方案,采用FOLFIRI+bevacizumab方案化疗10周期,具体内容如下。

具体为:伊立替康320mg d1

亚叶酸钙0.2 d1-2

5-fu 0.6IVP,4.0 civ 46h

Bevacizumab 350mg d3

治疗经过:

治疗期间CEA、CA199持续下降,复查CT肝脏转移灶逐渐减少、缩小

-2015-11-19 CEA 20866 ng/ml; CA19-9 26442U/mL

-2015-12-14 CEA 9788ng/mL, CA19-9 11222U/mL

-2015-06-10 CEA 74.9ng/mL,CA19-9 16.8 U/mL

疗效评价:部分缓解

使用Watson for Oncology推荐的治疗方案之后,患者的病情得到部分缓解。

尽管IBM Watson for Oncology有诸多优点,但是从出席会议的几位中国专家的演讲中,我们也总结出了Watson for Oncology入驻中国面临的问题。

第一,IBM Watson for Oncology是一款全英文界面的软件,不过这个问题并不大,因为认知关怀已经将它汉化了。最主要的问题是,IBM Watson for Oncology是在全英文的背景下培训出来的,MSKCC专家的治疗经验、临床记录和治疗指南是英文的,研究论文和专业图书也都是英文的。这部分内容作为数据库的一部分,是不便于汉化的。

认知关怀负责人介绍,汉化版IBM Watson for Oncology跟原版的相比,多了一个过程,就是把中国医生提交的中文版患者病历翻译成英文,只有这样才可以在IBM Watson for Oncology的数据库中完成分析过程,所以运行速度比原始的略慢(大概十余秒的样子)。

第二,IBM Watson for Oncology在美国研发时就遵循了NCCN和MSKCC的最佳实践,虽然IBM Watson for Oncology做出的诊断与MSKCC顶级专家组给出的方案符合度达到100%,但是并不完全符合中国最佳实践方案。此外,有关专家提醒,「虽然沃森的治疗方案与MSKCC顶级专家的匹配度为100%,但是这并不代表沃森的方案能100%把患者治好。」

目前认知关怀需要与医院、医疗研究机构、医生团体和行业协会等展开合作,制作本土化的癌症治疗指南,充实IBM Watson for Oncology的数据库。认知关怀负责人表示,我国的中医治疗肿瘤相关资料也应该整合到IBM Watson for Oncology的数据库。实际上中国人在肿瘤的基因型上与西方也是有一定差异的,这一部分恐怕也需要补进去。

第三,IBM Watson for Oncology遵循NCCN标准给出的治疗方案,不符合中国国情。首先,相关专家表示,目前在全球范围内获批的抗癌药物大约70多种,其中在中国上市的只有30种左右。所以IBM Watson for Oncology给出的最优治疗方案,在中国极有可能面临没药的问题。其次,NCCN推荐的药物价格高昂,绝大部分中国患者恐怕无力承担。知情人士表示,即使在美国,由于治疗费用的问题,完全按照NCCN标准治疗的患者也不足50%。

为了解决以上问题,认知关怀表示,他们已经在国内积极与各大医院和团体等合作,以快速实现IBM Watson for Oncology的本土化。

目前,认知关怀已经与包括首都医科大学附属宣武医院和复旦大学附属肿瘤医院在内的近30家医院签订了合作协议。认知关怀还与医瘤助手和思路迪开展合作,以获取肿瘤医生和基因检测的支持。为了解决药的问题,认知关怀又与易加医签署合作协议,以完成后期的资源整合,尤其是直通港澳就医,或者海外购药。此外,认知关怀还计划与中国癌症基金会等组织机构合作。

虽然IBM Watson for Oncology的本土化之路可能会比较曲折,但是到场的专家还是对它充满期待。相关专家认为,沃森在改善医患关系,促进医疗教育和科研,增强青年医生信心等方面,有很高的应用价值。

总之,认知关怀需要在保留IBM Watson for Oncology原版治疗方案的基础上,通过与中国肿瘤专家的通力合作,大力推进中国本地化工作,打造基于NCCN和MSKCC的中国版IBM Watson for Oncology。

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