腦膠質瘤是指起源於腦神經膠質細胞的腫瘤，是成年人最常見的原發性顱內腫瘤。我國腦膠質瘤年發病率為每10 萬人中有5～8例，5 年病死率在全身腫瘤中僅次於胰腺癌和肺癌。但腦膠質瘤發病的內在機制尚不明了，目前確定的兩個危險因素是：暴露於高劑量電離輻射和與罕見綜合徵相關的高外顯率基因遺傳突變。
腦膠質瘤的標準療法以手術切除為主，結合放射治療與使用化學藥物替莫唑胺（TMZ）進行綜合治療。手術可以緩解臨床症狀，延長生存期，但往往只可延長患者約三個月的壽命，因為幾乎所有患者都會面對腦膠質瘤復發的問題。醫學界當前仍未釐清這套標準療法為什麼會促使腦膠質瘤惡化。
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為了解開這個謎團，由香港科技大學生命科學部和化學及生物工程學系夏利萊夫人、生命科學副教授王吉光領導的研究團隊，全面分析了544位腦膠質瘤患者的腫瘤分子樣本和臨床數據，其中包括182名東亞患者，以辨識不同種類腦膠質瘤演化的基因組和轉錄組預測因子。相關成果發表在《科學·轉化醫學》上。
透過大數據分析，研究團隊發現一些與TMZ抗藥性及腦膠質瘤快速惡化相關的早期預測因子，比如患者在初次診斷時已發現某個基因的數量增多，或某個基因被過度激發，或某個基因缺失，他們後期腫瘤急劇惡化的機率會更高。發現這些腦膠質瘤復發的早期預測因子，將有助開發針對這種惡性腫瘤的精準治療方案，為患者帶來裨益。
團隊進一步發現，東亞人的腦腫瘤基因突變，跟白人比較有明顯差異。例如東亞患者腦腫瘤出現7號染色體擴增和10號染色體缺失的機率較少，而出現MYC 複製基因擴增的機率則相對較多。有一種較常在白人患者身上發現的腦膠質瘤高風險因素rs55705857(G)，卻極少機會在東亞人群中出現。王吉光教授說，這些研究結果印證了為癌症患者制定個人化治療方案的重要性。
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為了更好地評估患者接受治療的進程及結果，團隊還開發了一套名為CELLO2的人工智慧模型，用於初診後評估患者的病情。經過訓練的模型可以準確預測復發的腫瘤是否會在TMZ化療下惡化，並識別出高風險患者。這套模型放在一個公開的互動網站（CELLO2）上，向公眾開放，網站還為患者和醫生提供腦膠質瘤的長期追蹤資料庫。
論文的共同第一作者首都醫科大學北京天壇醫院教授暨北京市神經外科研究所所長江濤教授表示：CELLO2是第一個可以通過原發腫瘤的分子特徵預測復發腫瘤級別是否升高或耐藥的有效工具，為臨床管理患者和預估患者預後提供了重要參照。
未來，王吉光教授領銜的團隊將繼續整合更多患者數據，進一步優化機器學習模型，計劃開發一個整合醫學影像和多組學數據的人工智慧平台，推動精準神經腫瘤學的發展。
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策劃製作
作者丨曾心月 科普創作者
審核丨唐芹 中華醫學會科學普及部主任 研究員
責編丨祁媛