近日Google與耶魯大學的研究團隊攜手發表了一項令人振奮的成果:他們開發出一款能「讀懂細胞語言」的AI模型、成功預測出一個具有潛力的新型癌症療法途徑,並已在實驗室中獲得初步證實,這項發現不僅為抗癌藥物研發帶來一線曙光,更展示了大型AI模型在加速科學發現上的巨大潛力。
文/《104職場力》
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在癌症免疫治療中,一個核心概念是讓患者自身的免疫系統去攻擊癌細胞,但因為許多腫瘤屬於「冷腫瘤」(Cold Tumors),以至於它們就像披上隱形斗篷一樣,無法被免疫系統偵測和辨識,自然能躲過攻擊。
想解決這個問題,讓冷腫瘤「發熱」(Hot),也就是迫使癌細胞展現出能被免疫系統識別的「抗原呈現」(Antigen Presentation)信號,是免疫治療策略的關鍵目標,如果能找到一種方法「放大」這些信號,就能有效提升免疫療法成功的機率。
為了克服這項挑戰,Google研究團隊基於Gemma,打造了Cell2Sentence-Scale 27B(簡稱C2S-Scale)模型,其核心能力是理解「單一細胞的語言」,如同理解人類的文本語義一樣。
研究人員給C2S-Scale的艱鉅任務是:找出一個只能在腫瘤環境中已經存在微弱免疫信號(例如低劑量干擾素,Interferon)時才發揮作用的「條件式放大器」,讓原本微弱的信號能有效增強。
該模型採用了一種「雙情境虛擬篩選」的方式進行推測:
研究團隊模擬了超過4,000種藥物在這兩種情境下的作用,並要求模型預測哪些藥物只在第一種情境下能增強抗原呈現。
沒想到,C2S-Scale模型直接給了研究人員大驚喜,它推理出一項過去科學文獻中從未被明確報導過的全新組合與機制:silmitasertib(一種CK2激酶抑制劑)只有在「正向免疫情境」下能大幅提升抗原呈遞作用,但在「中性情境」下則幾乎沒有效果。
這代表AI模型並非只是分析或重複已知知識,而是可以真正產生出可供實驗驗證的新科學假設。
得到新假設後,研究團隊隨即至實驗室進行驗證,他們刻意使用人類神經內分泌細胞模型進行測試,這種細胞是模型在訓練過程中完全沒見過的類型,希望更能確保結果的公正性。
實驗結果完全證實AI的預測:
- 單獨使用silmitasertib,對抗原呈現無影響。
- 單獨使用低劑量干擾素,效果有限。
- 同時使用silmitasertib與低劑量干擾素,抗原呈現信號產生顯著的協同放大效應。
根據實驗數據,這種組合治療能使抗原呈現作用提高約50%,足以讓腫瘤更有效地被免疫系統識別,C2S-Scale模型的預測還真的成功找到了新型的「干擾素條件式放大器」,提供將「冷腫瘤」變「熱」的潛在新途徑。
雖然這項研究還未進到臨床試驗,但已展現出大型AI模型(如C2S-Scale)在生物醫學發現上的核心價值,它能快速生成有實際根據的科學假設,大幅縮短新藥研發週期,並為開發高效的組合療法奠定基礎。
這項突破標誌著AI與生物科技的關鍵交匯點,同時也清晰預示了未來的職場趨勢:
由此可知,人工智慧不僅是提升工作效率的工具,更已成為開啟科學新發現的鑰匙,對於所有追求職涯成長的人來說,掌握數據與AI思維,是進入下一波生物科技與醫療創新浪潮的關鍵入場券。
(參考資料來源:How a Gemma model helped discover a new potential cancer therapy pathway)
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