第一眼 ： 医疗保健突破

第一眼 ： 医疗保健突破 关键要点 •新兴医疗技术成为现实的速度令人震惊。最近，在世界医疗创新论坛上，临床专家、行业领袖和venture投资者探讨了医疗领域的医学、运营和经济挑战，以确保在医疗 landscape 发生变化时，患者、提供者和医疗保健组织能够从中受益。 •今年的活动汇聚了14位哈佛附属马萨诸塞总医院布拉德福德临床医生和研究人员，分享了“首秀”报告，展示了他们在医疗健康下一波突破性发现和见解。 •从阿尔茨海默病和对抗年龄相关认知衰退，到脑癌免疫疗法的前景，专家们分享了 Likely to Disrupt 医疗健康领域有望在未来几个月至几年内引发变革的高影响技术。 医疗保健创新 ： 第一眼 今天，新兴医疗技术将在临床实践中成为现实并影响患者护理的速度令人震惊。而要加速这些高影响力技术的应用以造福患者，则取决于从严格的科研实践到明智的领导和精明的合作等多方面因素。 最近，Bank of America与Mass General Brigham共同举办了World Medical Innovation Forum，在此论坛上，临床专家、行业领袖和venture投资者探讨了医疗健康领域在医疗、运营和经济方面的挑战，以确保在医疗健康景观演变的过程中，患者、提供者和医疗卫生组织能够从中受益。 今年，14位哈佛附属马萨诸塞州综合医院（Mass General Brigham）的临床医生和研究人员分享了“首秀”报告（点击了解更多信息），展示了他们在医疗健康领域下一波突破性发现和见解。主题涵盖了从阿尔茨海默病和对抗年龄相关认知衰退，到脑癌免疫疗法的前景以及安全人工智能等。专家们分享了可能在未来几个月和几年内颠覆医疗健康的高影响技术的预览。 1. 微针给药贴剂 临床需要 ：斑秃（Alopecia Areata，AA）是一种由T细胞介导的自身免疫性皮肤疾病，会导致脱发。该疾病对患者的社会和心理造成严重影响，但超过90%的斑秃患者（包括斑块状或局灶性AA患者）目前仍缺乏获得FDA批准的治疗方案。 方法:团队工程设计了一种新型微针（MN）贴片，用于局部和无痛递送免疫调节因子（CCL22和IL2），这些因子能够促进调节性T细胞（Tregs）的招募和增殖。在自身免疫部位增强Treg的数量可以恢复免疫耐受性，而不会产生传统药物递送方法相关的全身副作用（如免疫抑制）。 Results:实验结果表明，在小鼠免疫介导的AA模型中，通过MN贴片递送的CCL22+IL2可以增加AA病变部位Tregs的频率。外围Treg的扩增缺失表明全身免疫功能得到了维持。这种疗法导致炎症标志物减少，并且在治疗停止后数月内仍观察到毛发生长恢复。 2. “蛇 ” 机器人支气管镜临床需要 ：肺癌筛查可以显著提高生存率，但快速、确诊可疑肺结节的需求仍未得到满足。不幸的是，大多数肺结节位于 边缘位置，而通过支气管镜难以访问上叶。 方法:该团队开发了一种新型的机器人支气管镜平台，能够以灵活的“跟随领导者”的方式蜿蜒穿过气道，实现精准导航、活检以及在难以到达位置进行原位干预。他们正在探索 自主能力以提升临床有效性、减少医生的认知和运动挑战并缩短学习曲线。 3. 一流的蛋白酶体抑制剂Results:通过对大型动物的假瘤进行迭代原型设计和测试研究 (即在活生物体中) 和体内人的肺(即在活体外) ， 该团队开发了一个优化的平台 ，离体人体工程学设计，以及最小的手术室占地面积。此外，卓越的操作灵活性使得能够访问之前无法到达的远端和上叶病变部位 。 临床需要 ：蛋白酶体通过“清理”细胞中的多余蛋白质来发挥作用，但这一过程可能会发生突变并对健康细胞造成损害。蛋白酶体抑制剂可以减轻这些突变，有助于多发性骨髓瘤（也称为浆细胞骨髓瘤）的治疗。然而，这些药物存在显著的局限性，包括治疗耐药性和严重的副作用，这些副作用从恶心和腹泻到胰岛素抵抗和肝脏问题等不一而足。此外，尽管蛋白酶体具有三个不同的活性位点，现有的所有已批准药物均针对同一活性位点。 方法:PI31是一种内源性的蛋白体抑制剂。研究团队发现了PI31进入蛋白体并同时通过直接相互作用抑制其所有三个活性位点的抑制机制。这一发现导致了基于PI31进化优化机制的新理性方法来开发蛋白体抑制剂。 Results:团队开发了一系列强效且特定的抑制剂。先导化合物ARFL-硼酸（ARFL-boro）效果显著。（ 发生在生物体外 ，例如在试管中) 和多发性骨髓瘤细胞系中。 ARFL - boro体外 显示了与现有β5抑制剂（如万卡德）强烈的协同活性。研究团队假设此类联合疗法可能有助于减少抗药性和严重副作用的发生率。他们对ARFL-boro进行了测试，并对其进行了160种癌症细胞系的测试，发现另外三种肿瘤类型也表现出强烈的敏感性。 4. 植入式脑机接口 临床需要 ：脊髓损伤、中风或肌萎缩侧索硬化症（ALS，也称为卢·格里格氏病）导致的瘫痪目前尚无治愈方法。然而，可植入的脑机接口（iBCIs）可以通过使用神经技术重新连接神经系统中断的部分，从而恢复失去的神经功能。 方法:马萨诸塞州综合医院和BrainGate联盟是iBCIs（脑机接口）最长运行临床试验的所在地。BrainGate系统利用与移动或说话意图相关的皮层神经活动。 Results:一项对系统的持续研究已经展示了令人鼓舞的安全性特征。该系统使四肢瘫痪或下背部以下部位瘫痪从而影响所有四肢的人能够通过连接植入的模拟器或可穿戴软机器人来控制计算机并直观地移动他们的手。ALS患者试验参与者还使用BrainGate来“说话”，每分钟最多可达62个单词。 5. 使用虚拟现实增强心理健康 临床需要 ：年轻人的心理健康危机在过去十年中持续恶化，而心理健康care系统无法满足不断增长的需求。此外，其他医学领域中早期检测和预防策略尚未在精神病学中系统性地采用。 方法:该团队专注于当前心理健康项目较少涉及且差异较小的心理病理早期阶段，这一策略可能更具成本效益和益处。他们开发了一款沉浸式的多用户虚拟现实（VR）应用程序，以交付一种此前已被验证的行为干预方法——韧性训练（ResilienceTraining, RT）。VR-RT 包括六次每次一小时的会话，每次最多可容纳十名参与者并由两位共同领导者指导。虚拟现实能够吸引用户的注意力、模拟与他人身处近处的感觉，并提供便利性和匿名性。 Results:多项针对RT的研究（涉及超过400名年轻人），包括一项随机对照试验，表明RT能显著提高情绪韧性并减少亚临床心理病理症状，如抑郁和焦虑。两项关于VR-RT的试点研究也得到了类似的结果，并展示了增加社交舒适度和改善社交感知的额外益处——这些都是健康社交功能的关键组成部分。 6. 大脑脂质异常的新疗法临床需要 ：几乎有700万美国人在遭受阿尔茨海默病（AD）的影响，且这一数字每年都在增加。APOE4等位基因中的 E4变异体是发展为阿尔茨海默病最强的遗传风险因素；它还显著增加了路易体痴呆（LBD）的风险和尼曼-皮克病C型（NPC）的疾病严重程度。 方法:复杂的脂质平衡对于维持大脑健康功能至关重要，针对脂质失调节是治疗神经退行性疾病（如阿尔茨海默病AD）的一种范式转变。在大脑中，apoE将脂质输送给神经元和胶质细胞。研究团队开发了一个新的基于人类的细胞平台，在该平台上通过抑制溶酶体转运蛋白NPC1来模拟人类细胞中的脂质和胆固醇运输失调节。 Results:该团队利用该平台研究了ApoE异型对人类细胞（成纤维细胞、神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞）脂质积累的影响。结果表明，ApoE2和ApoE3能够减少细胞内胆固醇水平，使淀粉样前体蛋白（APP）及其C端片段的水平恢复正常，并改善细胞存活率。通过使用两亲性脂肽增强ApoE4的脂质转移功能，可以纠正ApoE4的功能缺陷。 7. 重新想象精确肿瘤学 临床需要 ：基于精准方法的应用在现代肿瘤治疗中的成功有限。商业生物标志物仅基于对肿瘤生物学的有限理解，并未考虑肿瘤微环境（TME）在调节治疗效果中的作用。评估TME的传统方法，如RNA测序或蛋白质组学，需要许多医院难以获得的工具。能够反映肿瘤细胞与TME之间全面互动关系的生物标志物可能彻底改变精准肿瘤学。 方法:该团队应用深度学习从数字化苏木素和伊红（H&E）切片中提取并量化多种肿瘤和免疫表型。他们使用基于注意力机制的多重实例学习对H&E全切片图像和乳腺癌患者核心活检的bulk RNA测序数据进行了处理。 Results:使用二元分类，团队训练的模型在大多数基因表达途径上超过了接收器操作特征（AUROC）得分0.80以上的阈值，能够识别苏木素和伊红（H&E）全切片图像中具有生物学意义的细胞空间模式。来自三阴性乳腺癌患者的临床试验数据集的验证工作正在进行中。 这种模型代表了开发反映肿瘤微环境（TME）生物学特征的计算H&E工具的第一步，并且有可能为几乎所有肿瘤类型患者的更有效治疗方法的选择提供信息。鉴于H&E切片的广泛可用性，这些工具可以融入现有的病理实验室工作流程，并且可以作为DNA/RNA测序的更易于获取的替代方案，用于精准 Oncology 的实施。 8. 自动化药物管理 临床需要 ：剖宫产是全球最为常见的手术，每年全球大约有1900万例。母婴安全取决于维持 optimal 孕妇血压；多达75%的患者可能会出现低血压这一麻醉副作用的风险。 并且优化药物输注可以显著提高患者的安全性和治疗效果，但在选择合适的剂量以达到预期效果的同时避免过度或不足治疗至关重要。目前剖宫产的标准治疗方法是在监测生命体征的同时进行预防性血管加压剂（酚妥拉明）的每分钟调整输注率。然而，不同医生的处理方法存在差异，且该过程容易出错，因为个体患者对血管加压剂的反应各不相同。 方法:该团队的人工智能平台能够以快速且资源高效的方式处理手术室中的实时数据。他们从172名患者中收集了精确的时间、生命体征以及药物给药事件的高度维度时间序列数据，以便开发出一个高度准确的外生输入自回归模型（ARX模型）。 Results:ARX模型预测血压变化，提前至多三分钟，这一时间段足以允许医生采取干预措施。该模型在一分钟后的预测中表现优于平均恒定模型49%，均方根误差（RMSE）为3.6±1.3毫米汞柱（毫米汞柱是用于测量血压的压力单位）。他们预计实施机器学习将进一步提升性能，并使结果更加个性化。 9. 同种异体原始 B 细胞 临床需要 ：基于细胞的方法在再生医学领域，以干细胞或前体细胞疗法的形式探索已有超过40年，旨在恢复组织完整性和改善功能结果。然而，一种可成功通过FDA审查并实现商业化应用的可扩展方法尚未开发出来。 方法:幼稚B细胞（Naïve B cells, NBCs）是完全发育但未分化的免疫细胞。与干细胞不同，它们数量丰富且易于获取，占外周血B细胞的60-70%（超过循环白细胞的5%）。此外，它们具有遗传稳定性且寿命较短，从而确保安全性。。该团队已经表明 ， 当 NBC 被放置在受伤的体内 在中枢神经系统（CNS）损伤或ALS（肌萎缩侧索硬化症）的背景下，通过静脉注射或局部使用，它们可以通过多途径机制诱导免疫调节、抗炎和神经保护——Regain——效应。Results:研究发现表明，天真型B细胞能够加速损伤后的恢复并促进功能改善，包括在受损组织中实现神经再生。此外，在 创伤性脑损伤、颅内出血（ICH）和ALS的小鼠模型以及两名ALS患者初步的首次人体试验中，这些研究已经证明了其安全性，并且有可能改变受试者的免疫轮廓，引发神经保护作用，并积极影响功能。本研究代表了首个证明使用天真型B细胞作为ALS治疗策略的安全性和可行性的概念验证。 10. 将患者报告的结果整合到常规护理中 临床需要 ：风湿病学，如同许多亚专科一样，正经历着需求与供给的不匹配，临床医生数量不足以满足患者的需求。根据患者报告的结果（PROs）在适当的时间为患者提供护理可以提高效率、预约可用性并提升患者满意度。 方法:RheumA