中国科大开发高精度AI诊断工具 预测肝癌复发准确率为82.2%

中国科学技术大学(以下简称中国科大)孙成研究组与合作者近日开发了一个高精度AI诊断工具，实现了对肝细胞癌复发风险的预测，准确率达82.2%。

北京时间3月13日，该项成果发表在国际学术期刊《自然》(Nature)上。

中国科大孙成(左二)指导学生进行实验。中国科大 供图

肝癌是全球癌症相关死亡的第三大原因，手术切除后的复发率高达70%，如何准确预测肝癌复发是一个难题。研究团队将科学发现转化为可临床应用的计算病理学预测平台——开放获取的TIMES在线评分系统，上传病理染色图像即可获得肝癌复发风险评分，该系统通过量化免疫细胞在肿瘤微环境中的空间分布特征，实现了对肝细胞癌复发风险的预测。

“TIMES”评分系统全称为“Tumor Immune MicroEnvironment Spatial”(肿瘤免疫微环境空间)评分系统，是首个结合空间免疫信息的肝癌复发预测工具。研究证明了免疫细胞的空间分布比其整体数量更能决定临床预后，将空间转录组学、蛋白质组学和多光谱免疫组化技术与人工智能驱动的空间分析整合，创造了肿瘤微环境评估的全新方法。

复发组织的代表性多色免疫组化图像。中国科大 供图

肿瘤微环境的空间异质性表现为不同肿瘤区域呈现差异化的免疫细胞组成。自然杀伤细胞(NK细胞)作为先天免疫系统的关键效应细胞，已有临床数据提示肿瘤内NK细胞浸润程度升高与患者生存预后显著相关。

如何解释NK细胞的分布与肝癌复发有关？研究团队基于61名患者的肝癌切片进行了系统性的转录组-空间组学整合分析，解析多重免疫荧光高维数据，应用梯度增强机器学习算法模型鉴定了SPON2等五个具有显著预后意义的基因标记物，并把它们作为五个基本指标，构成了能有效预测肝癌复发的算法模型TIMES评分系统。

在231位患者的多中心验证研究中，TIMES评分系统区分非复发和复发组织的准确率为82.2%。现有的肝癌临床分期系统，如巴塞罗那分期、TNM分期系统的预测准确率在50%左右。