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在治療兒童癌症方面,一群學術研究人員、腫瘤學家和病理學家認為,更個性化的方法不僅更人道,而且是生存的關鍵。對於神經母細胞瘤和髓母細胞瘤轉化研究聯盟(NMTRC)的成員來說,這種個性化的方法意味著使用基因組分析來開發高度靶向的療法,以治療每個個體的腫瘤。這種分析會產生大量資料,這意味著它具有幫助患有神經母細胞瘤兒童的巨大潛力,神經母細胞瘤是一種通常具有侵襲性的惡性腫瘤,由神經組織發展而來。這也意味著研究人員需要獲得強大的計算機運算能力來理解這些資料。
NMTRC週四宣佈他們的工作獲得了重大推動——他們很快將在戴爾捐贈的、專門用於他們工作的新型高效能計算機叢集上進行研究。時機再好不過了,因為NMTRC在5月份啟動了一項臨床試驗,研究兒童神經母細胞瘤患者,以尋找更快速有效地治療癌症的方法。神經母細胞瘤最常在五歲之前被診斷出來,在每10萬名兒童中大約發生一例(男孩中略為常見)。雖然嬰兒患神經母細胞瘤的預後良好,但只有30%在12至15個月後被診斷出的兒童能夠存活(pdf)。
醫生可選擇的治療方案很少。在過去的25年中,FDA僅批准了一種兒童癌症治療方法,而成人癌症患者的治療方法則為50種。NMTRC試驗旨在更快地為兒童匹配有效的藥物,並有可能識別出醫生以前未曾想到的治療方法。該試驗將招募14名對傳統療法反應不佳的晚期神經母細胞瘤兒童。醫生將從每位患者身上採集活組織樣本,並提交進行基因組分析。
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分析結果將被輸入計算機叢集,該叢集將使用範安德爾研究所兒科癌症轉化研究專案在密歇根州大急流城開發的軟體對其進行分析。NMTRC主席兼範安德爾兒科癌症轉化研究專案聯合主任吉賽爾·肖勒週四在戴爾主辦的新聞釋出會上說,醫生隨後將建立一份FDA批准的藥物清單,以供考慮用於治療。
傑弗裡·特倫特,轉化基因組學研究所 (TGen) 的總裁兼研究主任,在週四的新聞釋出會上說,為成人患者開發治療方法更容易,因為通常有大量的研究人群,並且有更多種類的 FDA 批准的藥物和劑量可供選擇。TGen將在其位於鳳凰城的機構運營該叢集。
戴爾計算叢集最初將由 148 個 CPU 組成,能夠達到 8.2 萬億次浮點運算(即每秒 8.2 萬億次浮點運算),並且可以擴充套件到 13 萬億次浮點運算。(這已經相當多的計算能力了,儘管世界上最快的超級計算機以數千兆萬億次浮點運算的速度執行。)。最終,11 個 NMTRC 站點將透過雲計算模型連線到計算叢集——他們將在單個網路上通訊,能夠使用相同的軟體,並且都能夠訪問集中的資料庫。特倫特補充說,這種基礎設施還將使更多研究機構更容易加入該專案,並補充說,其他 17 個研究站點已表示有興趣加入這項兒童癌症試驗。
兒童癌症臨床試驗的一個模型是肺癌靶向治療生物標誌物整合方法(BATTLE) 研究,其迄今為止的結果表明,根據腫瘤生物標誌物開具現有藥物治療的患者比未根據腫瘤生物標誌物進行治療的患者受益更多。該研究由德克薩斯大學 MD 安德森癌症中心的研究人員進行,並由美國國防部資助,去年成功完成了其 II 期臨床試驗計劃。另一個模型是I SPY 2 TRIAL(影像和分子分析預測治療反應的系列研究 2),旨在確定新診斷為區域性晚期乳腺癌的女性在手術前,除了標準化學療法之外,是否能從研究性藥物中獲益,而不是僅接受標準化學療法。
肖勒說,一旦建立了個性化的神經母細胞瘤治療模型,相同的高效能計算和分析方法就可以擴充套件到各種其他疾病。
圖片描繪了被診斷為神經母細胞瘤的腎上腺腫塊的 MRI 影像。圖片由 WebMD 提供