萨沙·罗思是第一位参与一种新免疫疗法药物的临床试验的患者。
该药物可以引发人体对肿瘤细胞产生天然免疫反应，试验结果堪称奇迹。
纪念斯隆-凯特林癌症中央实体肿瘤科主任、这次试验的设计者路易斯·迪亚兹说，百分之百的患者病情都有缓解——这大概是癌症临床试验中首次涌现这种情形。
该试验表明，如果新疗法能够尽早运用，不仅可以免于化疗、放疗和手术等副浸染巨大的传统疗法，还有可能彻底治愈癌症。

这项试验揭橥在去年的《新英格兰医学杂志》上，为癌症研究领域注入了新的活力，有望带来一种强大的新疗法。
这可能会帮助许多人减轻因癌症带来的痛楚和焦虑。

但到目前为止，这都还只是一个希望。
只管罗思和随后的试验取得了成功，但免疫疗法只对五分之一的患者有效。
此外，年夜夫也无法确定免疫疗法是否对某个病人有效。

本世纪10年代，迪亚兹和他在美国约翰斯·霍普金斯大学的同事们推测，可能有很多成分影响着某些癌症对药物疗法的反应。
他们开始意识到，癌症的进程受到无数成分的影响，而许多研究职员认为，这些成分终极须要人工智能来弄清。

新疗法远超预期

有一个成分尤其令迪亚兹和他的同事们印象深刻。
药物彷佛对突变数量非常高的癌症最有效，如玄色素瘤和肺癌。

这种想法是合理的，由于突变很可能会引起免疫系统的把稳，而免疫系统的浸染便是捕杀那些不属于人体的外来病原体。
他们推断，对付这类癌症，T细胞本来已经做好了攻击的准备，但癌症通过激活CTLA-4通路，在T细胞发动攻击前让其动弹不得。
药物的浸染便是重新激活T细胞。

在一次电梯偶遇中，迪亚兹找到了验证这一理论的方法。
他的同事德鲁·帕多尔正在进行第一项大型临床试验，测试新型免疫疗法药物对结肠癌患者的疗效。
帕多尔见告迪亚兹，在所有参加研究的病人中，只有一位患者对治疗产生了反应。

迪亚兹灵光一闪。
他问帕多尔，这位病人是否恰好患有林奇综合征，由于这种综合征可导致体内的肿瘤涌现非常多的基因突变。
帕多尔后来证明迪亚兹的预感是精确的：对这种疗法有反应的一名患者确实患有林奇综合征。

2013年，迪亚兹启动了针对患有林奇综合征的各种癌症患者的临床试验。
结果，四分之三的患者对药物有反应，18名患者病情完备缓解。
这些结果揭橥在2017年的美国《科学》杂志上，匆匆使美国食品和药品管理局批准将这种药物列为治疗所有类型晚期癌症的药物，条件是这些癌症的基因突变是由“DNA错配修复系统毛病”引起的。

让迪亚兹感到震荡的是，治疗得早一点，疗效就会好得多。
于是，在2017年，当他来到纪念斯隆-凯特林癌症中央，他便与直肠癌专家安德烈亚·切尔切克谈论在早期癌症患者中考试测验这种方法。

从某种程度上说，这将是一个大胆的决定。
传统上，实验性免疫疗法只适用于三分之一的癌症转移患者，即癌症已经开始从原来的肿瘤部位扩散。
其他三分之二的患者则要接管传统的放疗、化疗和手术治疗。
但这些治疗方法对结直肠癌患者的弊端包括不育、性功能受损和切除直肠，因此切尔切克和迪亚兹同等认为这种新方法值得一试。

结果乃至超出了他最猖獗的预期。
“每个人都避免了化疗、放疗和手术。
现在最令人愉快的可能是，个中三位病人已经生了孩子。
”

“微环境”成像用途大

肿瘤学最有前景的研究领域之一是肿瘤“微环境”——即肿瘤周围的蛋白质和其他分子构成的生态系统，这可能是决定免疫疗法有效性的关键成分。
但将肿瘤微环境纳入考虑范围则大大增加了问题的繁芜性。
主要的不仅是数十亿个蛋白质，还有它们之间相互浸染的所有办法。
这对能够不雅观察微环境的新成像技能提出了更高的哀求。

美国得克萨斯州休斯敦MD安德森癌症研究中央的免疫学家兼肿瘤学家帕德马妮·夏尔马，率先体验了新技能的威力。

2012年，夏尔马开始对临床试验患者肿瘤组织样本中的数千个蛋白质进行编目。
其想法是找到与“热”肿瘤和“冷”肿瘤干系的新分子。
所谓“热”肿瘤是指T细胞能够穿透并攻击的肿瘤，而“冷”肿瘤则是指免疫细胞不起浸染的肿瘤。
险些就在同时，他们创造了一种叫做“勾引性T细胞刺激因子”的分子，它能使T细胞更有可能攻击肿瘤。

2018年，美国斯坦福大学免疫学家加里·诺兰发明了一种成像技能，可以精确地找出这些蛋白质在肿瘤中的位置，换句话说，便是绘制癌细胞的微环境。
这项技能被称为“CODEX”，它首次许可研究职员跟踪这些单个蛋白质在空间中的排列位置以及它们是如何相互浸染的。

有关蛋白质在肿瘤中的位置及其相互浸染的数据已经揭示了一些惊人的见地。
在人体淋巴结中，许多免疫反应是由一种分外的、已被充分不雅观察到的征象引起的：T细胞与另一种称为B细胞的免疫细胞结合在一起。
夏尔马说，这两种关键细胞“交流关于体内是否存在外来入侵者的信息”，因此它们知道该当攻击哪些目标。

利用CODEX，夏尔马创造这种常日只在淋巴结中涌现的微不雅观征象也涌如今与有效免疫反应干系的肿瘤微环境中。
这时，T细胞和B细胞会聚拢在肿瘤表面，形成肿瘤学家所说的“三级淋巴结构”，这里彷佛是免疫系统做出强烈反应的地方。
换句话说，如果夏尔马能够找出匆匆使T细胞和B细胞在肿瘤外聚拢的微不雅观旗子暗记，她就能大大提高免疫系统成功发起攻击的可能性。

在斯坦福大学，诺兰还利用CODEX敌人颈部癌症中的某些肿瘤如何阻挡T细胞攻击有了新的认识。
他在图像上创造厚厚的樊篱构成了所谓的细胞外基质，可能会阻挡免疫细胞渗透进肿瘤。
这一不雅观点提出了一种新方法，可以通过引入旨在降解这些樊篱的酶来增强免疫反应。

这些不雅观察结果仅仅是科学家们从CODEX能够产生的惊人数据量中理解到的初步知识。
从理论上讲，CODEX可以对肿瘤内部进行逆向工程，直至分子级别。

AI成为核心工具

消化大量CODEX数据正是人工智能的用武之地。
人工智能正迅速成为癌症研究的核心工具。
人工智能可以识别哪些细胞或细胞组合与对治疗产生反应的病人有关。
然后，人工智能可以提出办理方案，乃至设计出药物，肃清阻碍患者免疫系统降服癌症的成分。

一些公司已经在利用人工智能梳理癌症的干系数据。
在2014年景立的英矽智能公司，打算机工程师利用公开数据，包括数十万患者的活检样本，对人工智能进行了演习。
现在，该公司可以按照每个基因对付癌症的“贡献度”对2万个基因进行排序，并建立生物通路模型，以理解哪些基因是癌症的驱出发分，哪些基因可能会导致癌症，以及哪些药物可能是抗癌的最佳药物。
今年2月，该公司确定、合成并测试了71种小分子。
每种小分子都有独特的构造，旨在阻断肿瘤用往返避免疫系统的旗子暗记。
最有希望的候选药物最近已进入早期临床试验阶段。

迪亚兹和夏尔马认为，降落去世亡率的最佳路子在于早期检测。
美国食品和药物管理局已经批准了液体活检，它可以从去世亡或分解的肿瘤细胞中检测出小块DNA。
这种检测目前最常用于检测某些癌症治疗的成功率，以及监测肺癌、乳腺癌、前列腺癌和其他实体癌患者的病情进展。
由于人体循环系统中肿瘤DNA的数量会随着肿瘤的缩小而减少，因此它们的灵敏度、可靠性和特异性还不敷以用来筛查或诊断癌症。
但在目前正在进行的一些早期试验中，它们已显示出作为诊断工具的前景。
在某些情形下，人工智能在解读诊断数据方面发挥着浸染。
许多肿瘤学家书任并希望，在未来几年里，早期检测将终极改变许多癌症的治疗前景。
（编译/涂颀）

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