大型研究可能徹底改變癌症和心臟診斷——彭博社
Jason Gale, Ashleigh Furlong
同時訂閲我們的《每日五主題》新聞通訊,每週六還能收到《首都耳語》直接發送至您的郵箱。
去年夏日的一天,艾莉森——一位IT從業者、兩個孩子的母親——摘下首飾,穿上病號服,躺進了一台磁共振全身掃描儀。“吸氣,屏住呼吸,呼氣”,機器指示道,同時拍攝了她從頭到腳數千張身體圖像。
在社區圖書館看到宣傳單後,這位五十多歲(出於隱私保護使用化名)的女士報名參加了這項全國健康研究。她的母親早年因癌症去世,而像她這樣的加勒比裔女性在醫學研究中往往代表性不足且容易被忽視。對她而言,參與研究是"被統計在內"的機會,“這樣就會有像我這樣的人的數據”。
她沒想到自己成為了全球最雄心勃勃的健康研究項目之一的一員。
由英國政府支持的英國生物銀行自2006年成立以來,一直在構建一個龐大的數據庫。該數據庫包含50萬參與者的健康和生活方式信息,這些人在加入時年齡介於40至69歲之間。除血液和組織樣本外,還收集身體測量數據。參與者需提供教育程度、居住地、種族背景和生活狀況等信息,並同意長期追蹤其健康數據。
自2014年起,新增了複雜的全身掃描技術,每人可生成超過12,000張圖像。科學家們將在兩年或更長時間後重復這一長達五小時的檢測流程,包括對大腦、心臟、肝臟和腹部的核磁共振成像,測量骨密度和體脂的DEXA掃描,以及頸動脈超聲檢查。
目前已掃描10萬名參與者,後續還將繼續增加。對科學界而言,這是追蹤疾病在症狀出現前數年發展軌跡的絕佳機會。全球60個國家超過21,000名研究人員正在使用這一雲端平台——其中包括獲得免費計算資源的青年科學家和資源有限國家的團隊。這些數據已支持完成超過16,000項科學研究。
“這項大規模影像研究讓不可見變為可見”,羅裏·柯林斯表示,這位英國生物銀行的首席研究員兼CEO指出,該研究致力於探索基因、環境與生活方式的交互作用——這些都是"疾病的關鍵影響因素"。
該項目已產出超10億張醫學影像——超過以往任何項目的十倍以上——正在推動從AI輔助診斷到疾病早期檢測的多項突破。
用於評估骨密度和體脂的DEXA掃描圖像。照片:英國生物銀行/戴夫·古特里奇該生物銀行在新冠疫情期間展現了其影響力:通過重複腦部掃描,研究人員證實即使是輕微感染也會導致可測量的大腦變化——包括與嗅覺、記憶和情感相關區域的萎縮。這些發現改變了科學界對病毒神經學影響的理解,並突顯了重複成像的特殊價值,使研究人員能夠直接觀察疾病的發展過程。
由英國醫學研究委員會及威康信託基金會等機構資助的英國生物銀行,源於一個認識:要更深入地理解心臟病發作或痴呆等疾病,不僅需要研究患病個體,還需長期觀察大量健康人羣。此前的小型研究常產生誤導性結果——例如在高血壓等風險因素方面。將遺傳數據與長期觀察相結合,有望獲得更可靠的發現。
這一理念在糖尿病領域已見成效:長期以來,1型糖尿病被視為兒童疾病;成年患者通常被自動歸類為2型。但生物銀行數據顯示,1型糖尿病在各年齡段發病率相當。許多老年患者因此被誤診——並接受了錯誤的治療。
結合遺傳、臨牀和生活方式數據,這些掃描幫助研究人員更早地發現疾病,理解其發展過程——有時甚至能重新評估常見的健康風險。
以體脂為例:幾十年來,身體質量指數(BMI)一直被視為粗略的健康指標。然而掃描顯示,兩個BMI相同的人可能以完全不同的方式儲存脂肪——有些人在會增加心臟病和糖尿病風險的部位堆積脂肪,而另一些人的脂肪分佈則相對無害。“BMI是一個非常粗略的標準,“柯林斯説,“不同分佈方式帶來的風險可能有很大差異。”
生物銀行研究揭示了適度飲酒與早期心臟損傷、肝臟疾病甚至腦萎縮的關聯。一項調查顯示,每十位中年人(無症狀)中就有一人的腹主動脈存在鈣化沉積。這是心臟病的一個危險但常被忽視的風險因素。
為了處理日益增長的海量數據,研究人員越來越多地使用人工智能——從預測阿爾茨海默病的模型,到創建作為健康基準的"數字孿生”。
隨着參與者中病例數量的增加以及更多重複檢查的進行,研究人員預計最大的突破將在未來幾年出現。“我們遠未看到全部結果,“柯林斯説。
對艾莉森來説,參與研究是她人生中最重要的決定之一。“他們將以往從未關聯的事物聯繫起來,“她説,“這為我們理解身體和生活中更深層次的關聯奠定了基礎。”
通過一次次掃描、一層層分析,英國生物銀行清晰地揭示:疾病很少突然發生。它們由基因、環境和習慣共同塑造,在潛移默化中發展。研究人員希望,通過在症狀出現前很久就觀察到這些過程,能夠阻止疾病的發生——並最終完全預防疾病。
這是一場變革——不僅對醫學,也對思維方式:從單純治療轉向在疾病顯現前早期理解和干預。
| 延伸閲讀: |
|---|
| 研究人員意外發現減少甲烷排放的方法爭議性"超級嬰兒"初創公司擬修改胚胎DNA初創公司融資2億美元欲復活長毛猛獁象 |
原文標題:掃描10萬具身體後科學家的發現:特別報道