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醫(yī)生重建肝臟三維結(jié)構(gòu)時間：1-2小時 ，效率低 無法自動計算肝體積和自動分段 無法滿足臨床需求。 一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 劉凱 計算機與電子信息學院/電子信息 2020.9/2024.6 胡思蓉 國際學院/金融數(shù)學 2019.9/2023.6 黃康平 計算機與電子信息學院/電子信息 2021.9/2025.6 三、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 張學軍 計算機與電子信息學院 教授 圖像識別 四、項目簡介 醫(yī)生重建肝臟三維結(jié)構(gòu)時間：1-2小時 ，效率低 無法自動計算肝體積和自動分段 無法滿足臨床需求。團隊提出了肝臟診斷醫(yī)療輔助云平臺新方案。我們有四大核心技術，第一是首創(chuàng)TPS與FFT結(jié)合進行肝臟硬度檢測，肝臟采用cine-tagging網(wǎng)格標簽，空域與頻域相結(jié)合；第二是基于醫(yī)學圖像的多模態(tài)、多特征量的肝臟疾病檢測方案，多模態(tài)、多特征量融合，有效提高檢測準確率，腫瘤檢測識別率行業(yè)領先高達97% ；第三是FPGA+邊緣計算賦能CT數(shù)據(jù)腹部器官三維重建，建模時間從1-2小時降為1-2分鐘；第四是首創(chuàng) 邊緣差分檢測算法，解決了纖維化肝臟難以快速精確建模的世界難題，建模精度世界領先。目前有發(fā)明專利 9項，國際發(fā)明專利1項，軟著12項。我們與美國南加大、日本岐阜大學、德國布萊梅大學肝臟診斷領域國際知名專家就肝臟纖維化建模、CT數(shù)據(jù)肝臟器官分割等課題展開合作研究。2021年CSIG圖像圖形中國行 團隊成員劉凱、曹欣燃與指導老師張學軍教授同中國科學院蔣田仔、電子科技大學教授陳華富、吉林大學教授王世剛、南開大學教授程明明就“精準目標分割與識別”主題進行交流討論。美國南加州大學凱克醫(yī)學院腹部影像科放射學主任Vinay Duddalwar對本項目進行肯定和推薦。我們的肝臟紋理分析方法被RSNA北美放射學會評為“最佳肝硬化成像工具”。我們與6家國內(nèi)外頂尖醫(yī)療院校進行產(chǎn)學研合作研究。

通過檢測少量血液中ctDNA特定位點甲基化水平，對肝癌進行早期診斷及療效和預后預測的新方法。ctDNA相當于腫瘤細胞釋放到血液中的身份指紋，由于其攜帶有與原發(fā)腫瘤相一致的甲基化改變，理論上可以利用ctDNA的甲基化譜對腫瘤進行診斷，這一被稱為“液體活檢”（Liquid Biopsy）的新技術已經(jīng)成為當前腫瘤研究領域的熱點之一。但是，ctDNA在血液中的含量極微，每毫升血中僅有約20ng，相當于一滴水的一億分之一，并且混雜在更大量的正常游離DNA背景中，在這么微量的ctDNA中檢測單個堿基的甲基化水平，好比在機場和火車站的數(shù)百萬人流中找到個別犯罪分子，其難度可想而知。?先后攻克了穩(wěn)定提取微量ctDNA、提高重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化效率、靶向甲基化PCR擴增及測序、海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學分析處理等一個個技術壁壘，終于從40多萬個候選位點中分別尋找到10個早期診斷和療效相關以及8個預后相關的位點，就像是破獲了肝癌的“身份指紋”，讓早期的肝癌病灶也無所遁形，實現(xiàn)肝癌早診早治技術的關鍵突破。

本項目擬研發(fā)腫瘤特異熒光增強核酸遞送體系，該體系的制備及產(chǎn)業(yè)化將有助于開發(fā)原發(fā)性肝癌早期診斷的新材料和新方法，提供腫瘤的熒光成像及術中導航的新產(chǎn)品和新思路。

本項目提供了一種靶向肝癌細胞的納米藥物（LTAG-NPs）。該藥 物以天然多糖搭載臨床廣泛使用的鉑類抗癌藥物，具有合成簡便，成 分友好的特點，通過與肝（癌）細胞發(fā)生特異性結(jié)合，實現(xiàn)肝癌靶向 效果。藥物在肝部高效富集并在腫瘤細胞中釋藥。因此，LTAG-NPs 在有效抑制腫瘤生長的同時，明顯降低傳統(tǒng)化療藥物強烈的毒副作用， 提高患者順從度和安全性。具有較高臨床應用價值和轉(zhuǎn)化前景。 體外釋藥實驗表明，在腫瘤細胞環(huán)境下，LTAG-NPs 4 小時釋放 藥物超過 20%，6 天藥物全部釋放，既在 6 天內(nèi)緩慢持續(xù)釋藥；藥物 代謝實驗證明，LTAG-NPs 在注射小鼠體內(nèi) 24 h 后仍保持較高藥物 濃度，具有血液長循環(huán)效果；生物分布實驗證明，納米藥物在肝部的 富集是傳統(tǒng)化療藥物的 5-6 倍，明顯降低了在腎臟的積累；對于同時 種有肝異位瘤和肺異位瘤的小鼠，LTAG-NPs 在肝異位瘤的富集量為 肺異位瘤的 2.5 倍，說明具有優(yōu)異的肝腫瘤靶向能力。體內(nèi)抑瘤實驗 證明，納米藥物具有與傳統(tǒng)化療藥物相當?shù)囊至鲂Ч靖弊饔妹黠@ 降低，尤其是明顯降低了腎毒性。大劑量注射傳統(tǒng)化療藥物的小鼠在 5 天內(nèi)全部死亡，而納米藥物組則保持存活率 100%，且小鼠體重穩(wěn) 步上升，體征良好。 以上動物實驗全部由醫(yī)院完成并進行相關評價

 高志良教授團隊與雙聘教授鄺棟明教授團隊合作，在“十三五”國家科技重大專項和國家自然科學基金重點項目等基金的支持下，發(fā)現(xiàn)了PD-L1+肝癌免疫微環(huán)境存在高度的異質(zhì)性。研究證實巨噬細胞和T細胞釋放的炎性介質(zhì)均參與了PD-L1+肝癌形成，但巨噬細胞同時賦予了PD-L1+肝癌可抵抗傳統(tǒng)化療、T細胞殺傷和免疫檢查點治療的特征。聯(lián)合免疫檢查點治療和巨噬細胞功能調(diào)控有望成為新型的肝癌治療策略。同時，上述主體研究結(jié)論同時在多種人類腫瘤中得到驗證。

本研究將構(gòu)建重組溶瘤腺病毒，以期達到治療實體腫瘤（肝癌）的目的。在腫瘤局部，利用溶瘤腺病毒誘導的炎癥引起免疫細胞浸潤。同時病毒可以感染并裂解腫瘤細胞，導致腫瘤相關抗原釋放。而重組溶瘤腺病毒可以同時使被感染的細胞表達免調(diào)控融合蛋白PD1CD137L，在活化T 細胞的同時封閉腫瘤表面PD-L1 傳遞的負向信號。最終使得機體的免疫細胞能夠識別腫瘤抗原，并產(chǎn)生特異性抗腫瘤免疫應答，最終達到清除腫瘤的目的。

? 本品來源于西雙版納州傣醫(yī)院院內(nèi)制劑，臨床使用幾十年，療效確切，民族藥物特色突出。經(jīng)動物實驗，對復合因素致大鼠肝纖維化模型具有保肝降酶、抗肝纖維化作用，效果好于陽性藥；其他肝損傷模型、抗病毒實驗和免疫調(diào)節(jié)作用正在研究中。

XM-503肝解剖模型 ? 功能特點： ■ XM-503肝解剖模型（肝與膽囊模型）顯示肝的分葉、肝的血管分支和膽囊、膽管系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)。 ■ 示肝的外形：呈楔形，分膈、臟兩個面和左右下后四個緣。 ■ 示肝鐮狀韌帶、冠狀韌帶、三角韌帶、膽囊和膽總管。 ■ 肝的臟面示下腔靜脈、肝門靜脈、膽囊和膽總管。 ■ 剝離部分肝組織，示肝固有動脈、肝門靜脈和肝總管在肝內(nèi)的分布情況。 ■ 尺寸：放大約1.5倍，16×24.5×11.5cm ■ 材質(zhì)：PVC材料

XM-503肝解剖模型 ? 功能特點： ■ XM-503肝解剖模型（肝與膽囊模型）顯示肝的分葉、肝的血管分支和膽囊、膽管系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)。 ■ 示肝的外形：呈楔形，分膈、臟兩個面和左右下后四個緣。 ■ 示肝鐮狀韌帶、冠狀韌帶、三角韌帶、膽囊和膽總管。 ■ 肝的臟面示下腔靜脈、肝門靜脈、膽囊和膽總管。 ■ 剝離部分肝組織，示肝固有動脈、肝門靜脈和肝總管在肝內(nèi)的分布情況。 ■ 尺寸：放大約1.5倍，16×24.5×11.5cm ■ 材質(zhì)：PVC材料

課題組對六例多灶肝癌患者共34個病灶進行了高深度全外顯子測序，發(fā)現(xiàn)多灶肝癌大部分來源于肝內(nèi)轉(zhuǎn)移，共享部分突變；進一步的進化樹分析顯示每個病灶又呈現(xiàn)出相對獨立的克隆進化模式，且僅有20%靶向藥物的作用靶點位于進化樹的樹干，即為所有病灶所共有，其中，僅有一位患者的索拉非尼敏感靶點位于進化樹的樹干，提示該患者所有病灶理論上可對索拉非尼治療產(chǎn)生應答，從而揭示了多灶肝癌因克隆進化引起的藥物靶點分布不均的特點，為預防多灶肝癌患者術后復發(fā)的精準靶向治療提供了理論依據(jù)。       同時，該研究通過轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)首次分析了多灶肝癌免疫微環(huán)境的差異，發(fā)現(xiàn)即使是同一患者，不同病灶浸潤的免疫細胞成分及數(shù)量均存在明顯差異。基于特征性免疫相關基因的表達水平進行無監(jiān)督聚類分析，可將病灶分為高免疫和低免疫兩種亞型，并觀察到高免疫性腫瘤同時伴有PD1等抑制性免疫分子的高表達，提示此類患者更可能從PD1單抗治療中獲益，為肝癌免疫治療獲益人群的篩選提供了依據(jù)。