肿瘤精准医学大数据技术
发布时间:2017-04-17
单位:中科院计算技术研究所
1、技术简介
中科院计算技术研究所在体系结构、大数据、云计算、人工智能等方向国际领先。规划和实施过多个国家级的重大科研项目,具有跨学科的知识储备,执行过在“973”、自然科学基金重大仪器等生命科学和信息学交叉的科研任务。精准医学是生物技术和信息技术在临床实践的交汇、融合、应用,是医学科技发展的前沿方向。当前阶段的精准医学是以组学研究为核心。基因组学数据量巨大,挖据基因数据和表型数据关系算法复杂,我们设计了面向生命科学大数据处理的计算机系统(处理DNA,RNA,Meta,图像),利用千万亿次的计算能力、PB级的数据存储容量和可靠高效的算法流程为用户提供一站式的解决方案,让行业用户以友好的方式分析组学数据,从而推动行业的发展。
2、应用成果
在面向生命科学大数据处理的计算机系统上提供如下服务:
表1 应用服务列表
服务名称 | 意义 |
癌变筛查 | 基于临床肿瘤患者全程管理理念,对异常增生组织进行癌变筛查,从分子层面上了解异常增生组织是否癌变,做到提前预防,排查肿瘤,防止肿瘤进一步发生,恶性转化等;对于阳性结果的患者,可以了解肿瘤分子进化过程,更有利于后期癌症治疗。 |
肿瘤精准用药方案 | 全外显子测序更加全面、深刻、准确的反映患者肿瘤体细胞变异的特征,帮助找到肿瘤进展发生的主要致病突变,为患者临床精准用药治疗、分子分型及疗效复发监控提供最佳参考,对提高肿瘤患者总生存期,改善肿瘤患者在治疗过程生活质量提供巨大价值。 |
乳腺癌化疗辅助方案 | 判断哪些患者可以采取该紫杉醇治疗方案,哪些患者不能采取该治疗方案。 |
化疗药物筛查方案 | 为患者找到更合适的化疗药,可以明显提高患者总生存期,同时最大程度减少化疗药物副作用对患者的伤害,提高患者生活质量。减轻化疗作用副作用,对肿瘤患者有特别大意义。 |
免疫药物适用性判断方案 | 根据肿瘤体细胞变异(变异负担、微卫星DNA不稳定,MMR等),并结合肿瘤内浸润性淋巴细胞的含量,判断当前病人是否适用于针对免疫检查点Pd-1分子抑制的免疫药物治疗。 |
Car-T方案的化疗辅助方案 | 判断患者体内肿瘤的恶性程度,指导医生采取适当治疗方案:乳腺癌预后、肺癌预后。 |
单基因遗传病筛查方案 | 单基因遗传病基因检测可辅助临床为疑似患者的诊断和治疗提供依据;为有遗传病史的家庭提供生育指导,做到优生优育;对无临床症状表现者,通过基因检测,可以了解自身致病基因携带情况,做到及早干预。通过这项基因检测,对提高人口素质具有重要的现实意义。 |
肿瘤遗传风险评估方案 | 评估是否存在肿瘤遗传风险;做到早预防,早干预,早发现,早治疗;协助医生为受检者定制最适合的肿瘤预防方案。 |
表2 会覆盖FDA/CFAD 批准或临床二期以上的药物
Afatinib 阿法替尼 |
Dabrafenib 达拉菲尼 |
Necitumumab 耐昔妥珠单抗 |
Romidepsin 罗米地辛 |
Aflibercept 阿柏西普 |
Daratumumab | Nintedanib 尼达尼布 |
Ruxolitinib 鲁索替尼 |
Aldesleukin 重组人白介素-2 |
Dasatinib 达沙替尼 |
Nilotinib 尼罗替尼 |
Siltuximab 司妥昔单抗 |
Alectinib 阿雷替尼 |
Denosumab 狄诺塞麦 |
Nimotuzumab 尼妥珠单抗 |
Sonidegib 索尼得吉 |
Alemtuzumab 阿伦单抗、阿莱珠单抗 |
Dinutuximab 地努图希单抗 |
Nivolumab 纳武单抗 |
Sorafenib 索拉菲尼 |
Atezolizumab | Elotuzumab 埃罗妥珠单抗 |
Obinutuzumab 奥滨尤妥珠单抗 |
Sunitinib 舒尼替尼 |
Axitinib 阿西替尼 |
Emtansine | Ofatumumab 奥法木单抗 |
Synribo 高三尖杉酯碱 |
Belinostat 贝利司他 |
Erlotinib 厄洛替尼 |
Olaparib 奥拉帕尼 |
Temsirolimus 替西罗莫司 |
Blinatumomab | Gefitinib 吉非替尼 |
Palbociclib 帕博西尼 |
Trametinib 曲美替尼 |
Bortezomib 硼替佐米 |
Ibritumomab 替伊莫单抗 |
Panitumumab 帕尼单抗 |
Trastuzumab 曲妥珠单抗 |
Bosutinib 博舒替尼 |
Ibrutinib 依鲁替尼 |
Panobinostat 帕比司他 |
Vandetanib 凡德他尼 |
Brentuximab 本妥昔单抗 |
Icotinib 埃克替尼 |
Pazopanib 帕唑帕尼 |
Vemurafenib 威罗非尼 |
Cabozantinib 卡博替尼 |
Idelalisib | Pembrolizumab 帕姆单抗 |
Venetoclax | Carfilzomib 卡非佐米 |
Imatinib 伊马替尼 |
Pertuzumab 帕妥珠单抗 |
Vismodegib 维莫德吉 |
Ceritinib 色瑞替尼 |
Ipilimumab 伊匹单抗 |
Ponatinib 普纳替尼 |
Vorinostat 伏立诺他 |
Cetuximab 西妥昔单抗 |
Ixazomib | Ramucirumab 雷莫芦单抗 |
Apatinib 阿帕替尼 |
Cobimetinib 卡比替尼 |
Lapatinib 拉帕替尼 |
Regorafenib 瑞戈非尼 |
Abiraterone
阿比特龙 |
Crizotinib 克唑替尼 |
Lenvatinib 乐伐替尼 |
Rituximab 利妥昔单抗 |
Sirolimus
西罗莫司 |
Rapamycin
雷帕霉素 |
埃克替尼 |
表3 覆盖的化疗药物
奥沙利铂(oxaliplatin) | 吉西他滨(gemcitabine) | 多柔比星(oxorubicin) | 甲氨蝶
呤(methotrexate) |
表柔比星
(cepirubicin) |
卡培他滨(capecitabine) | 环磷酰胺(cyclophosphamide) | 他莫昔芬
(tamoxifen) |
卡铂
(carboplatin) |
烷化剂
(Alkylating Agents) |
顺铂
(cisplatin) |
伊立替康(irinotecan) | 奥沙利铂
(oxaliplatin) |
依托泊苷(etoposide) | 铂类化合化合物
(Platinum compounds) |
紫杉醇
(paclitaxel) |
多柔比星
(oxorubicin) |
嘧啶类似物 | 多烯紫杉醇(docetaxel) | 喃氟啶
(tegafur) |
蒽环类药物
(Anthracyclines) |
氟尿嘧啶、亚叶酸、奥沙利铂
(fluorouracil、leucovorin、oxaliplatin) |
长春新碱
(Vincristine) |