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“癌症地图”被AI攻破!Vesalius揭示肿瘤细胞的隐秘生态圈!

  • Writer: BioTech
    BioTech
  • Sep 7
  • 3 min read

在人工智能不断改写医学版图的今天,癌症研究迎来了又一突破性工具:Vesalius


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这款由弗吉尼亚联邦大学(VCU)梅西综合癌症中心团队研发的AI平台,不仅能绘制肿瘤细胞的“地图”,还能揭示癌细胞与微环境之间的多层次互动。它被认为是空间肿瘤学领域的一次范式转变,为精准癌症治疗开辟了新路径。




🔍 为什么需要Vesalius?


传统的癌症研究方法大多把肿瘤“拆开看”,把组织切割成单细胞,逐一分析。然而,这种方法往往忽略了细胞之间的互动。


现实中,癌细胞并不是孤立存在,它们与成纤维细胞、免疫细胞、基质成分保持着“复杂关系”。这些关系像一张无形的网,决定了肿瘤如何生长、如何逃避免疫、甚至如何对治疗产生耐药。


Vesalius 的独特之处在于:👉 它把肿瘤看作一个“生态系统”。👉 不仅研究单个细胞,还研究细胞在原始空间坐标中的“邻里关系”。


正如研究负责人 Rajan Gogna 博士所说:

“传统方法无法捕捉肿瘤作为整体的‘新兴特性’,而Vesalius填补了这一空白。”


🧬 关键创新:多尺度空间分析


Vesalius 的最大亮点在于多尺度解读能力

  • 亚细胞层面:观察细胞内部表型变化。

  • 多细胞邻域:分析不同细胞群之间的互动模式。


这种能力帮助研究者回答一个关键问题:癌细胞的行为不是单独决定的,而是被周边细胞塑造的。


举个例子:

  • 成纤维细胞会重塑细胞外基质,帮助癌细胞“搭桥”入侵;

  • 免疫细胞可能在某些区域被抑制,导致肿瘤免疫逃逸;

  • 空间异质性可能解释了为什么同一肿瘤中不同区域对药物的反应完全不同。



🚀 临床应用前景


Vesalius 不只是研究工具,它有潜力走向临床:

  1. 预测治疗反应分析哪些空间模式与“响应者”和“无响应者”有关,帮助医生更精准分层患者。

  2. 发现新生物标志物传统方法看不到的空间特征,可能成为未来的诊断和治疗靶点。

  3. 优化免疫治疗通过绘制免疫细胞与癌细胞的空间互动,Vesalius 有望解释免疫治疗成功或失败的原因。


正如 Gogna 博士所形容的,细胞关系就像“几十年的婚姻”,相互依赖、相互塑造。要改变这种关系,就必须理解它们的空间背景和时间演变。



🧪 验证与扩展


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目前,Vesalius 已在乳腺癌、结肠癌、卵巢癌样本中完成验证,效果显著。随着更多空间组学数据出现,AI模型的预测精度还会自我提升。


团队的目标是让 Vesalius 成为“多癌种通用工具”,未来能应用在肺癌、黑色素瘤甚至罕见癌症中,为更多患者提供可操作的洞察。



🏥 专家观点


梅西癌症中心主任 Robert A. Winn 博士高度评价了Vesalius:

“它在尖端科学与患者治疗之间架起了桥梁,使癌症治疗更具预测性和适应性。”

在癌症复发、耐药性和免疫治疗等“难啃的硬骨头”上,Vesalius 或许会带来新的答案。



📊 行业意义


  • 科研层面:为空间肿瘤学设立新标准,推动AI+组学结合。

  • 临床层面:助力精准医疗,真正实现“对症下药”。

  • 产业层面:开启空间数据与AI结合的医疗器械新赛道。

Vesalius 证明了跨学科创新的力量:数学、人工智能与临床肿瘤学的融合,可以为癌症研究开辟全新视角。



🎯 总结


Vesalius 带来的不仅是科研突破,更可能改变未来癌症治疗模式:

  • 把肿瘤看作生态系统,而不是单一细胞;

  • 让空间数据成为预测治疗效果的关键因子;

  • 为个性化医疗注入“空间维度”的力量。


随着癌症研究愈发重视空间生物学,Vesalius 无疑将成为标志性工具,推动精准肿瘤学迈向新纪元。


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