阿尔茨海默病最好在症状出现之前,越早干预越好。为了实现对个体和整个人群的早期、准确风险预测,一支以麻省理工学院(MIT)为中心的AI研究人员、医生和科学家团队发布了FINGERS-7B,这是首个旨在使阿尔茨海默病可预防的AI基础模型。
该团队将于2026年4月27日在里约热内卢举行的ICLR(最大的AI会议之一)上展示这一模型。
FINGERS-7B整合了来自数万名高风险个体的生活方式、临床、基因组和蛋白质组数据,以发现阿尔茨海默病临床前阶段的多组学生物标志物。在WW-FINGERS网络数据集上,它提供的临床前诊断准确率比现有技术高4倍,患者分层效果提升130%。该模型是开源的,并已部署在AD Workbench中。
该模型是开源的,并部署在阿尔茨海默病数据计划(ADDI)运营的安全云环境AD Workbench中,全球阿尔茨海默病研究人员都在使用这一平台。
FINGERPRINT将FINGERS-7B与执行自动多组学分析的AI代理配对。该模型基于数万名阿尔茨海默病高风险人群的数据进行训练,从生活方式、临床、生物标志物、基因组和蛋白质组信号中联合学习。其创新概念是多组学生物标志物。FINGERS-7B不是一次读取一个组学领域,而是同时读取多个组学领域。这使得在单一数据源无法实现的情况下,能够进行更早、更准确的检测。
"我们每个人都携带一种生物指纹,基本上是揭示疾病风险的独特信号组合,如果得到正确理解,可能有助于阿尔茨海默病的预防和治疗。FINGERPRINT是由专业代理和新型基础模型组成的发现加速引擎,用于解释这些生物信号,帮助我们找到新型生物标志物、预防干预措施和治疗方法。"
阿德里安·诺里加(Adrian Noriega),麻省理工学院-诺和诺德AI博士后研究员
他也是FINGERPRINT的联合负责人,与Broad研究所研究学者阿维德·戈尔维策(Arvid Gollwitzer)共同领导,后者负责FINGERS-7B的设计和训练。
FINGERS-7B已经为临床前阿尔茨海默病识别出一组新型诊断生物标志物,这一阶段可能比记忆症状提前十年或更长时间出现。这些生物标志物使临床前诊断准确率提高4倍,患者分层效果比现有技术提升130%。该模型还提供个性化分析:根据个人数据,预测风险、认知能力下降的可能时间进程,以及从饮食改变到治疗方法等候选干预措施的效果。
"即使像我们这样的阿尔茨海默病研究实验室已经获得了生成大量数据的能力,包括来自人体组织样本的遗传、表观遗传和蛋白质组谱,我们也面临着真正整合所有这些数据以获得个体风险、预后和可能治疗反应的全面视图的挑战,"麻省理工学院学习与记忆皮考尔研究所主任、皮考尔教授李慧仪(Li-Huei Tsai)说,"早期我们就清楚FINGERPRINT将是AI如何提供帮助的一个显著例子。"
该项目建立在米娅·基维佩尔托(Miia Kivipelto)教授关于认知未受损但有风险的老年人的标志性FINGER研究基础上,以及由此启发的全球WW-FINGERS网络。这些研究现已涵盖40个国家和3万名参与者,专注于可以预防疾病发作的风险因素和生活方式干预措施。FINGERPRINT将其临床和生活方式数据与来自合作实验室和行业合作伙伴的生物标志物、基因组和蛋白质组数据集整合在一起。
由李慧仪领导的MIT衰老大脑倡议(Aging Brain Initiative)去年6月向诺里加和机械工程教授乔瓦尼·特拉韦尔索(Giovanni Traverso)提供了10万美元的资助,启动了这一努力。在十个月内,团队训练了FINGERS-7B,部署了AD Workbench,并向外部开放了该模型的使用。
模型权重、训练代码和评估管道都是公开的。任何研究团队都可以将FINGERS-7B应用于自己的队列,并将结果反馈回来。在AD Workbench中的部署使该模型直接面向已经在研究阿尔茨海默病预防的研究人员和临床医生,无需他们移动敏感的患者数据或建立新的基础设施。
FINGERPRINT的其他成员包括李慧仪、特拉韦尔索和基维佩尔托。行业合作伙伴包括Alamar Biosciences和诺和诺德(Novo Nordisk)。其他机构合作伙伴包括Broad研究所、耶鲁大学、帝国理工学院和布莱根妇女医院。
甚至在公开发布之前,FINGERPRINT就已经准备在全球阿尔茨海默病研究中产生影响。今年2月,达沃斯阿尔茨海默病合作组织(Davos Alzheimer's Collaborative)和FINGERS脑健康研究所(FINGERS Brain Health Institute)宣布合作,利用FINGERPRINT推进阿尔茨海默病预防研究。该合作的一个关键目标是以涵盖全球各地人群的方式进行,捕捉全球人口的真实多样性。该团队也是上个月在哥本哈根参加AI Insights数据奖的约200支队伍中选出的决赛选手之一,该奖项由ADDI和盖茨风险投资公司赞助。
"有人将要构建阿尔茨海默病预防的基础模型栈,"戈尔维策说,"它应该是开放的,而且应该是现在。"
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