自百圖生科去年5月發(fā)起設立“免疫圖譜卓越計劃”以來(lái)，已與國內頂尖科研機構的多個(gè)團隊發(fā)起了20余個(gè)聯(lián)合研究項目，形成了1802億關(guān)系規模的世界最大免疫圖譜，并且隨著(zhù)升級版卓越開(kāi)發(fā)者計劃的開(kāi)展，圖譜規模有望擴展到上萬(wàn)億，成為計算免疫學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎設施之一。
“我們的免疫圖譜已經(jīng)記錄了12.6億種不同細胞和蛋白質(zhì)之間的1802億種關(guān)系，對免疫相關(guān)的互作關(guān)系和調控網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了深度的刻畫(huà)，這將為免疫相關(guān)疾病的全新靶點(diǎn)發(fā)現和藥物設計帶來(lái)關(guān)鍵的能力支撐?！痹?月17日舉辦的 “2022 中國醫院協(xié)會(huì )健康醫療大數據應用管理專(zhuān)業(yè)委員會(huì )學(xué)術(shù)年會(huì )”上，百圖生科副總裁周達談到該公司所構建的“免疫圖譜”時(shí)如數家珍。
“圖譜”是數據科學(xué)和人工智能時(shí)代研究復雜問(wèn)題的新范式，通過(guò)將原本散落在不同研究、實(shí)驗、專(zhuān)家的知識匯集起來(lái)，并基于人工智能算法進(jìn)行誤差消除、去重去歧，形成統一的知識體系?！皥D譜”可以有效地將多次重復的“大海撈針”，變成群策群力的“按圖索驥”，已經(jīng)大大提高了知識、金融等領(lǐng)域的決策效率。
近年來(lái)，圖譜熱潮開(kāi)始進(jìn)入生命科學(xué)領(lǐng)域，生物問(wèn)題的復雜度、異構性都是圖譜技術(shù)的用武之地。但生命科學(xué)行業(yè)的高質(zhì)量數據稀缺、結構化數據少、數據生產(chǎn)和處理成本高昂、數據批次效應和誤差帶來(lái)的數據融合阻礙、關(guān)系抽提需要的龐大生物計算和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗驗證能力等問(wèn)題，使得生命科學(xué)圖譜較之其他行業(yè)的圖譜仍然規模偏小，主流規模一般在數億到數十億的關(guān)系級別。
在2021年5月舉辦的首屆中國生物計算大會(huì )上，由百度創(chuàng )始人李彥宏所創(chuàng )立的生物計算平臺公司百圖生科發(fā)起設立了“免疫圖譜卓越計劃”，希望基于其自身的底層AI能力、高通量生物實(shí)驗能力，與國內外的免疫研究專(zhuān)家、藥物開(kāi)發(fā)專(zhuān)家、臨床專(zhuān)家共同開(kāi)展一批免疫圖譜相關(guān)的研究項目，聯(lián)合打造國際領(lǐng)先的 “免疫圖譜”。據介紹，這一計劃在過(guò)去一年中已與包括北京大學(xué)腫瘤醫院季加孚院長(cháng)、中國醫學(xué)科學(xué)院腫瘤醫院劉芝華副院長(cháng)等在內的多個(gè)團隊發(fā)起了20余個(gè)聯(lián)合研究項目、完成了10余個(gè)關(guān)鍵技術(shù)模塊構建，形成了上述1802億關(guān)系規模的世界最大免疫圖譜，并賦能了一批中國特色免疫相關(guān)疾病的科學(xué)研究。預計當前聯(lián)合研究項目全部完成后，圖譜規模將超過(guò)3000億，并且通過(guò)即將推出的升級版卓越開(kāi)發(fā)者計劃陸續合作上百家研發(fā)機構，圖譜規模將擴展到上萬(wàn)億，成為計算免疫學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎設施之一。
頂級專(zhuān)家領(lǐng)銜，生物計算引擎助力
免疫圖譜的背后，離不開(kāi)業(yè)內頂級專(zhuān)家的指導和幫助。百圖生科的卓越計劃，得到了20余位國內外院士、會(huì )士、權威學(xué)者作為公司顧問(wèn)的大力支持，其中，著(zhù)名分子腫瘤學(xué)家、中國工程院醫藥衛生學(xué)部副主任、北京大學(xué)原常務(wù)副校長(cháng)、醫學(xué)部原主任詹啟敏院士出任了百圖生科科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì )主席，指導免疫圖譜的疾病與科學(xué)策略制定；著(zhù)名免疫學(xué)專(zhuān)家、上海免疫治療創(chuàng )新研究院院長(cháng)、清華大學(xué)原醫學(xué)院院長(cháng)董晨院士出任了百圖生科免疫專(zhuān)家委員會(huì )主席，指導免疫機理和先進(jìn)免疫技術(shù)的創(chuàng )新研究；世界生物信息學(xué)權威、哈佛大學(xué)計算生物學(xué)中心的創(chuàng )始主任、R語(yǔ)言發(fā)明人 Robert Gentleman 教授出任了百圖生科計算生物學(xué)領(lǐng)域的首席顧問(wèn)，為多組學(xué)數據挖掘提供前瞻性的指導；上海市免疫學(xué)研究所所長(cháng)蘇冰教授、清華大學(xué)免疫學(xué)研究所執行所長(cháng)胡小玉教授等多位免疫學(xué)界的著(zhù)名學(xué)者，更為免疫圖譜的專(zhuān)業(yè)規劃帶來(lái)了強大的力量。
如此多權威專(zhuān)家的支持，也從一個(gè)側面反映出行業(yè)對于免疫圖譜的期待。用董晨院士的話(huà)來(lái)說(shuō)：“百圖生科在做一件偉大的事業(yè)，在嘗試解碼人體復雜的免疫系統，并試圖按照這個(gè)邏輯來(lái)治病救人。這是一個(gè)前無(wú)古人的進(jìn)軍?！泵庖呦到y的復雜性，一直是制約免疫疾病機理研究、免疫靶點(diǎn)發(fā)現、免疫藥物設計的核心挑戰，而腫瘤、自身免疫疾病等多種不同疾病在免疫機理上的相通性、多種免疫細胞的邏輯關(guān)聯(lián)性，又讓行業(yè)對融合大規模免疫圖譜、建模復雜免疫系統有良好的期待。正如董晨院士所說(shuō)：“我們積聚了人類(lèi)最強大腦和最強的運算機器、算法，我相信，我們一定會(huì )成功解碼免疫、解碼疾病、解碼人體?！?/span>
百圖生科的免疫圖譜，以自主開(kāi)發(fā)的先進(jìn)生物計算引擎、從海量公開(kāi)數據中提取知識作為底層基礎。據百圖生科副總裁、曾經(jīng)擔任百度主任架構師的阮星華介紹，公司基于百度云底層能力所建設的大規模生物超算中心，利用搜索引擎級別的技術(shù)架構，實(shí)現了對行業(yè)數據的全量抓取、對論文等非結構化數據的知識提取、對大規模生物信息的高速計算和降噪處理，構建了大規模的基礎圖譜。在此基礎上，百圖生科通過(guò)自建的細胞視覺(jué)、基因編輯、蛋白質(zhì)互作篩選和讀寫(xiě)等高通量實(shí)驗能力，在濕實(shí)驗中進(jìn)行查漏補缺、歧義消除、實(shí)驗驗證，進(jìn)一步提升了對不同來(lái)源的公開(kāi)數據的融合和推理效果，產(chǎn)生了大量新增的免疫調控和蛋白質(zhì)關(guān)系，為卓越計劃伙伴帶來(lái)了新的技術(shù)能力。
一流合作者云集廣泛覆蓋中國高發(fā)免疫相關(guān)疾病
據了解，“卓越計劃”自發(fā)布以來(lái)，受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，吸引了來(lái)自國內外一流科研院所的上百個(gè)項目團隊申報。截至目前，百圖生科已與北京大學(xué)、清華大學(xué)、西湖大學(xué)、北京協(xié)和醫院、北京大學(xué)腫瘤醫院，中國醫學(xué)科學(xué)院腫瘤醫院、北京大學(xué)人民醫院、北京大學(xué)第三醫院等多家機構達成了20余個(gè)合作項目。
北京大學(xué)腫瘤醫院是國內腫瘤科研和診治的重鎮，在多種中國常見(jiàn)腫瘤診治方面居國內領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，作為組長(cháng)單位參與了胃癌診療規范的制訂。在談及與百圖生科合作開(kāi)展的胃癌免疫耐藥研究項目時(shí)，北京大學(xué)腫瘤醫院院長(cháng)、國際胃癌學(xué)會(huì )（IGCA）主席季加孚教授表示，在“健康中國2030規劃”中，國家設定了到2022年和2030年，總體癌癥5年生存率分別不低于43.3%和46.6%的行動(dòng)目標。胃癌作為國人高發(fā)的癌腫之一，尋找更加有效的治療藥物對于提升病人生存質(zhì)量，延長(cháng)存活時(shí)間都至關(guān)重要，“卓越計劃”這樣的落地形式非常好，集學(xué)界行業(yè)之力，沉淀免疫圖譜，助力當下和未來(lái)的藥物研發(fā)。
中國醫學(xué)科學(xué)院腫瘤醫院是亞洲地區最大的腫瘤防治研究中心，設有分子腫瘤學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室等權威研究機構。與百圖生科合作進(jìn)行的食管鱗癌免疫研究項目，是在醫院優(yōu)勢積累全球最大規模的食管癌圖譜上的進(jìn)一步研究。據醫院副院長(cháng)、國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任劉芝華教授介紹，目前食管鱗癌的治療方法非常有限，免疫治療是近20年來(lái)食管癌領(lǐng)域最為重要的突破，已成為食管癌一線(xiàn)治療中不可或缺的選擇。充分考慮亞洲食管鱗癌患者的特點(diǎn)差異和既往治療的傾向性，百圖生科致力于為國人定制更加貼合本土臨床實(shí)踐的“中國方案”，可以更有效地提升藥物反應率和延長(cháng)存活時(shí)間，通過(guò)這樣的臨床研究，可以更好地指導我國食管癌的臨床實(shí)踐，同時(shí)為開(kāi)發(fā)具有全新免疫調控機制的創(chuàng )新藥物奠定基礎。
據百圖生科副總裁、曾在《Nature》上發(fā)表5篇論文和參與數十個(gè)藥物臨床研究項目的靶點(diǎn)發(fā)現專(zhuān)家蔣昭實(shí)博士介紹，卓越計劃合作項目的選擇考慮了對各類(lèi)免疫相關(guān)疾病的廣泛覆蓋，以打破疾病表型的分野，在人體免疫系統的尺度上建立系統認知，為改善當前免疫療法的總體反應率不高、副作用大等問(wèn)題帶來(lái)突破。同時(shí)，將更多資源傾斜到中國特色、高發(fā)、疑難病種，第一批項目中包括胃癌、肝癌、食管癌等中國特異高發(fā)消化道腫瘤的免疫機理研究，肺癌、胰腺癌、宮頸癌等中國高發(fā)腫瘤的新一代免疫靶點(diǎn)探索，也覆蓋了類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎、潰瘍性結腸炎、系統性紅斑狼瘡、多發(fā)性硬化癥等一批中國發(fā)病比例最高的自身免疫性疾病，和與免疫高度相關(guān)的非酒精性脂肪性肝炎（NASH）等纖維化疾病。
加速成果產(chǎn)出與轉化為等待中的患者跑出新的加速度
雖然免疫圖譜的構建是個(gè)長(cháng)期過(guò)程，很多合作項目也仍然處在研究階段，但據百圖生科的部分合作研究者介紹，一些項目已經(jīng)取得了一些喜人的早期發(fā)現進(jìn)展，證明了計算免疫研究的未來(lái)潛力。
中華醫學(xué)會(huì )風(fēng)濕病學(xué)分會(huì )副主任委員徐滬濟教授是第一位擔任國際風(fēng)濕免疫疾病權威刊物編委的中國學(xué)者，他與百圖生科合作的項目致力于對一些特色自身免疫疾病進(jìn)行機理研究。自身免疫病發(fā)病率高、致殘率高、治療費用高，導致這三高的根本原因是多數自身免疫病的致病機理不清，因此，致病機理的剖析將為早期診斷和新的治療靶點(diǎn)發(fā)現，乃至最終戰勝該類(lèi)疾病起到關(guān)鍵性推動(dòng)作用。該項目基于百圖生科的免疫圖譜和單細胞分析平臺，已經(jīng)取得了一些新的關(guān)鍵線(xiàn)索。
另一個(gè)正在取得進(jìn)展的項目與中國免疫學(xué)會(huì )臨床免疫分會(huì )主任委員、北京大學(xué)臨床免疫中心主任栗占國教授團隊合作進(jìn)行，該項目圍繞“類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節炎”展開(kāi)，致力于系統性、多角度地回答類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節炎與腸道微生物的關(guān)聯(lián)，這對其疾病機制的理解、診斷和免疫治療都有重要價(jià)值。百圖生科的免疫圖譜，特別是在多組學(xué)數據分析、系統性關(guān)聯(lián)挖掘方面，都為栗占國教授團隊的研究帶來(lái)了關(guān)鍵的支持。
據悉，百圖生科將繼續支持合作伙伴推進(jìn)現有項目的研發(fā)，并即將推出升級版的免疫圖譜 “卓越開(kāi)發(fā)者計劃”，面向更多領(lǐng)域的免疫研究者——包括前沿生物技術(shù)專(zhuān)家、藥物開(kāi)發(fā)專(zhuān)家和臨床專(zhuān)業(yè)團隊，提供百圖生科生物計算引擎的更多能力——包括免疫圖譜分析平臺、單細胞分析平臺、組織特異性靶點(diǎn)研究平臺和免疫功能靶點(diǎn)研究平臺等能力，全力助推免疫疾病靶點(diǎn)的挖掘、驗證、分析工作，并后續提供百圖生科生物計算引擎的大分子藥物設計平臺，為所發(fā)現靶點(diǎn)的快速藥物設計賦能。據介紹，百圖生科還將與合作伙伴共同推進(jìn)后續藥物的商業(yè)化開(kāi)發(fā)，從而使更多針對免疫疾病的早期發(fā)現加速轉變?yōu)閷?shí)際可用的藥物，為等待中的患者跑出加速度，為未被滿(mǎn)足的臨床需求提供新的治療方案。
文章來(lái)源于：中國網(wǎng)