自百圖生科去年5月發(fā)起設(shè)立“免疫圖譜卓越計(jì)劃”以來(lái)，已與國(guó)內(nèi)頂尖科研機(jī)構(gòu)的多個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)起了20余個(gè)聯(lián)合研究項(xiàng)目，形成了1802億關(guān)系規(guī)模的世界最大免疫圖譜，并且隨著升級(jí)版卓越開(kāi)發(fā)者計(jì)劃的開(kāi)展，圖譜規(guī)模有望擴(kuò)展到上萬(wàn)億，成為計(jì)算免疫學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施之一。
“我們的免疫圖譜已經(jīng)記錄了12.6億種不同細(xì)胞和蛋白質(zhì)之間的1802億種關(guān)系，對(duì)免疫相關(guān)的互作關(guān)系和調(diào)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(xiàn)和藥物設(shè)計(jì)帶來(lái)關(guān)鍵的能力支撐?！痹?月17日舉辦的 “2022 中國(guó)醫(yī)院協(xié)會(huì)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)”上，百圖生科副總裁周達(dá)談到該公司所構(gòu)建的“免疫圖譜”時(shí)如數(shù)家珍。
“圖譜”是數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能時(shí)代研究復(fù)雜問(wèn)題的新范式，通過(guò)將原本散落在不同研究、實(shí)驗(yàn)、專家的知識(shí)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(tǒng)一的知識(shí)體系。“圖譜”可以有效地將多次重復(fù)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(shí)、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(fù)雜度、異構(gòu)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(shù)據(jù)稀缺、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)少、數(shù)據(jù)生產(chǎn)和處理成本高昂、數(shù)據(jù)批次效應(yīng)和誤差帶來(lái)的數(shù)據(jù)融合阻礙、關(guān)系抽提需要的龐大生物計(jì)算和專業(yè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(guī)模偏小，主流規(guī)模一般在數(shù)億到數(shù)十億的關(guān)系級(jí)別。
在2021年5月舉辦的首屆中國(guó)生物計(jì)算大會(huì)上，由百度創(chuàng)始人李彥宏所創(chuàng)立的生物計(jì)算平臺(tái)公司百圖生科發(fā)起設(shè)立了“免疫圖譜卓越計(jì)劃”，希望基于其自身的底層AI能力、高通量生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γc國(guó)內(nèi)外的免疫研究專家、藥物開(kāi)發(fā)專家、臨床專家共同開(kāi)展一批免疫圖譜相關(guān)的研究項(xiàng)目，聯(lián)合打造國(guó)際領(lǐng)先的 “免疫圖譜”。據(jù)介紹，這一計(jì)劃在過(guò)去一年中已與包括北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院季加孚院長(zhǎng)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院劉芝華副院長(zhǎng)等在內(nèi)的多個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)起了20余個(gè)聯(lián)合研究項(xiàng)目、完成了10余個(gè)關(guān)鍵技術(shù)模塊構(gòu)建，形成了上述1802億關(guān)系規(guī)模的世界最大免疫圖譜，并賦能了一批中國(guó)特色免疫相關(guān)疾病的科學(xué)研究。預(yù)計(jì)當(dāng)前聯(lián)合研究項(xiàng)目全部完成后，圖譜規(guī)模將超過(guò)3000億，并且通過(guò)即將推出的升級(jí)版卓越開(kāi)發(fā)者計(jì)劃陸續(xù)合作上百家研發(fā)機(jī)構(gòu)，圖譜規(guī)模將擴(kuò)展到上萬(wàn)億，成為計(jì)算免疫學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施之一。
頂級(jí)專家領(lǐng)銜，生物計(jì)算引擎助力
免疫圖譜的背后，離不開(kāi)業(yè)內(nèi)頂級(jí)專家的指導(dǎo)和幫助。百圖生科的卓越計(jì)劃，得到了20余位國(guó)內(nèi)外院士、會(huì)士、權(quán)威學(xué)者作為公司顧問(wèn)的大力支持，其中，著名分子腫瘤學(xué)家、中國(guó)工程院醫(yī)藥衛(wèi)生學(xué)部副主任、北京大學(xué)原常務(wù)副校長(zhǎng)、醫(yī)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(dǎo)免疫圖譜的疾病與科學(xué)策略制定；著名免疫學(xué)專家、上海免疫治療創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)、清華大學(xué)原醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)董晨院士出任了百圖生科免疫專家委員會(huì)主席，指導(dǎo)免疫機(jī)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(quán)威、哈佛大學(xué)計(jì)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(jì)算生物學(xué)領(lǐng)域的首席顧問(wèn)，為多組學(xué)數(shù)據(jù)挖掘提供前瞻性的指導(dǎo)；上海市免疫學(xué)研究所所長(zhǎng)蘇冰教授、清華大學(xué)免疫學(xué)研究所執(zhí)行所長(zhǎng)胡小玉教授等多位免疫學(xué)界的著名學(xué)者，更為免疫圖譜的專業(yè)規(guī)劃帶來(lái)了強(qiáng)大的力量。
如此多權(quán)威專家的支持，也從一個(gè)側(cè)面反映出行業(yè)對(duì)于免疫圖譜的期待。用董晨院士的話來(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(fù)雜的免疫系統(tǒng)，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(tǒng)的復(fù)雜性，一直是制約免疫疾病機(jī)理研究、免疫靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、免疫藥物設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn)，而腫瘤、自身免疫疾病等多種不同疾病在免疫機(jī)理上的相通性、多種免疫細(xì)胞的邏輯關(guān)聯(lián)性，又讓行業(yè)對(duì)融合大規(guī)模免疫圖譜、建模復(fù)雜免疫系統(tǒng)有良好的期待。正如董晨院士所說(shuō)：“我們積聚了人類最強(qiáng)大腦和最強(qiáng)的運(yùn)算機(jī)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。”
百圖生科的免疫圖譜，以自主開(kāi)發(fā)的先進(jìn)生物計(jì)算引擎、從海量公開(kāi)數(shù)據(jù)中提取知識(shí)作為底層基礎(chǔ)。據(jù)百圖生科副總裁、曾經(jīng)擔(dān)任百度主任架構(gòu)師的阮星華介紹，公司基于百度云底層能力所建設(shè)的大規(guī)模生物超算中心，利用搜索引擎級(jí)別的技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)行業(yè)數(shù)據(jù)的全量抓取、對(duì)論文等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的知識(shí)提取、對(duì)大規(guī)模生物信息的高速計(jì)算和降噪處理，構(gòu)建了大規(guī)模的基礎(chǔ)圖譜。在此基礎(chǔ)上，百圖生科通過(guò)自建的細(xì)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(yàn)?zāi)芰Γ跐駥?shí)驗(yàn)中進(jìn)行查漏補(bǔ)缺、歧義消除、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)一步提升了對(duì)不同來(lái)源的公開(kāi)數(shù)據(jù)的融合和推理效果，產(chǎn)生了大量新增的免疫調(diào)控和蛋白質(zhì)關(guān)系，為卓越計(jì)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(guó)高發(fā)免疫相關(guān)疾病
據(jù)了解，“卓越計(jì)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(guó)內(nèi)外一流科研院所的上百個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)申報(bào)。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(yī)院、北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院、北京大學(xué)人民醫(yī)院、北京大學(xué)第三醫(yī)院等多家機(jī)構(gòu)達(dá)成了20余個(gè)合作項(xiàng)目。
北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院是國(guó)內(nèi)腫瘤科研和診治的重鎮(zhèn)，在多種中國(guó)常見(jiàn)腫瘤診治方面居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，作為組長(zhǎng)單位參與了胃癌診療規(guī)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(xiàng)目時(shí)，北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院院長(zhǎng)、國(guó)際胃癌學(xué)會(huì)（IGCA）主席季加孚教授表示，在“健康中國(guó)2030規(guī)劃”中，國(guó)家設(shè)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(biāo)。胃癌作為國(guó)人高發(fā)的癌腫之一，尋找更加有效的治療藥物對(duì)于提升病人生存質(zhì)量，延長(zhǎng)存活時(shí)間都至關(guān)重要，“卓越計(jì)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(dāng)下和未來(lái)的藥物研發(fā)。
中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院是亞洲地區(qū)最大的腫瘤防治研究中心，設(shè)有分子腫瘤學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等權(quán)威研究機(jī)構(gòu)。與百圖生科合作進(jìn)行的食管鱗癌免疫研究項(xiàng)目，是在醫(yī)院優(yōu)勢(shì)積累全球最大規(guī)模的食管癌圖譜上的進(jìn)一步研究。據(jù)醫(yī)院副院長(zhǎng)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(guó)人定制更加貼合本土臨床實(shí)踐的“中國(guó)方案”，可以更有效地提升藥物反應(yīng)率和延長(zhǎng)存活時(shí)間，通過(guò)這樣的臨床研究，可以更好地指導(dǎo)我國(guó)食管癌的臨床實(shí)踐，同時(shí)為開(kāi)發(fā)具有全新免疫調(diào)控機(jī)制的創(chuàng)新藥物奠定基礎(chǔ)。
據(jù)百圖生科副總裁、曾在《Nature》上發(fā)表5篇論文和參與數(shù)十個(gè)藥物臨床研究項(xiàng)目的靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)專家蔣昭實(shí)博士介紹，卓越計(jì)劃合作項(xiàng)目的選擇考慮了對(duì)各類免疫相關(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(tǒng)的尺度上建立系統(tǒng)認(rèn)知，為改善當(dāng)前免疫療法的總體反應(yīng)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(guó)特色、高發(fā)、疑難病種，第一批項(xiàng)目中包括胃癌、肝癌、食管癌等中國(guó)特異高發(fā)消化道腫瘤的免疫機(jī)理研究，肺癌、胰腺癌、宮頸癌等中國(guó)高發(fā)腫瘤的新一代免疫靶點(diǎn)探索，也覆蓋了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、多發(fā)性硬化癥等一批中國(guó)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(zhuǎn)化為等待中的患者跑出新的加速度
雖然免疫圖譜的構(gòu)建是個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，很多合作項(xiàng)目也仍然處在研究階段，但據(jù)百圖生科的部分合作研究者介紹，一些項(xiàng)目已經(jīng)取得了一些喜人的早期發(fā)現(xiàn)進(jìn)展，證明了計(jì)算免疫研究的未來(lái)潛力。
中華醫(yī)學(xué)會(huì)風(fēng)濕病學(xué)分會(huì)副主任委員徐滬濟(jì)教授是第一位擔(dān)任國(guó)際風(fēng)濕免疫疾病權(quán)威刊物編委的中國(guó)學(xué)者，他與百圖生科合作的項(xiàng)目致力于對(duì)一些特色自身免疫疾病進(jìn)行機(jī)理研究。自身免疫病發(fā)病率高、致殘率高、治療費(fèi)用高，導(dǎo)致這三高的根本原因是多數(shù)自身免疫病的致病機(jī)理不清，因此，致病機(jī)理的剖析將為早期診斷和新的治療靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，乃至最終戰(zhàn)勝該類疾病起到關(guān)鍵性推動(dòng)作用。該項(xiàng)目基于百圖生科的免疫圖譜和單細(xì)胞分析平臺(tái)，已經(jīng)取得了一些新的關(guān)鍵線索。
另一個(gè)正在取得進(jìn)展的項(xiàng)目與中國(guó)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(guó)教授團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行，該項(xiàng)目圍繞“類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎”展開(kāi)，致力于系統(tǒng)性、多角度地回答類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎與腸道微生物的關(guān)聯(lián)，這對(duì)其疾病機(jī)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(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)挖掘方面，都為栗占國(guó)教授團(tuán)隊(duì)的研究帶來(lái)了關(guān)鍵的支持。
據(jù)悉，百圖生科將繼續(xù)支持合作伙伴推進(jìn)現(xiàn)有項(xiàng)目的研發(fā)，并即將推出升級(jí)版的免疫圖譜 “卓越開(kāi)發(fā)者計(jì)劃”，面向更多領(lǐng)域的免疫研究者——包括前沿生物技術(shù)專家、藥物開(kāi)發(fā)專家和臨床專業(yè)團(tuán)隊(duì)，提供百圖生科生物計(jì)算引擎的更多能力——包括免疫圖譜分析平臺(tái)、單細(xì)胞分析平臺(tái)、組織特異性靶點(diǎn)研究平臺(tái)和免疫功能靶點(diǎn)研究平臺(tái)等能力，全力助推免疫疾病靶點(diǎn)的挖掘、驗(yàn)證、分析工作，并后續(xù)提供百圖生科生物計(jì)算引擎的大分子藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)，為所發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)的快速藥物設(shè)計(jì)賦能。據(jù)介紹，百圖生科還將與合作伙伴共同推進(jìn)后續(xù)藥物的商業(yè)化開(kāi)發(fā)，從而使更多針對(duì)免疫疾病的早期發(fā)現(xiàn)加速轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際可用的藥物，為等待中的患者跑出加速度，為未被滿足的臨床需求提供新的治療方案。
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