AI疾病预测器可预知未来20年您可能面临的疾病……
如果有一个AI工具，能够获取您的病史、生活习惯和健康检查数据，进而预测您未来（甚至数十年后）可能遭遇的数千种疾病风险，您是否愿意面对这种生成式AI健康预测？
过去几年，学术界已开发出多种基于AI的工具用于预测个人患特定疾病的风险；然而，大多数工具仅能评估单一疾病风险。若患者需要全面评估，医疗专业人员必须运行数十种不同模型。
德国癌症研究中心(German Cancer Research Center)的数据科学家莫里茨·格斯通(Moritz Gerstung)致力于开发基于大语言模型(Large Language Model, LLM)的多疾病建模技术，以向用户预警数百乃至数千种健康风险。
他最新研发的德尔菲-2M(Delphi-2M)模型于9月17日发表在《自然》(Nature)杂志上。用户通过输入综合健康记录和生活方式信息，即可估算未来20年内罹患癌症、皮肤病及免疫系统疾病等的可能性。
尽管该模型仅基于英国生物银行(UK Biobank)40万人的单一数据集训练，但其预测准确性已获得丹麦国家患者登记处(Danish National Patient Registry)的国际认可。该国家级数据库追踪了丹麦近半个世纪的住院记录，为德尔菲-2M提供了190万人的健康数据进行验证。
测试结果表明，该模型对丹麦登记人口的预测准确性仅略低于英国生物银行数据集，证明德尔菲-2M兼具普适性与可靠性。
技术层面，格斯通团队改进了大语言模型GPT(生成式预训练变换器, Generative Pre-trained Transformer)。作为ChatGPT等聊天机器人的核心，GPT在用户提示时能基于海量训练数据生成统计上"最准确"的结果。
改进后的模型整合了年龄、性别、体重指数及吸烟饮酒习惯等健康相关参数，使其能够依据患者病史预测1,258种疾病风险。
对大多数疾病，其预测准确性达到或超越现有单一疾病风险评估模型；相比利用生物标志物（人体内特定分子或化合物水平）预测多疾病风险的机器学习算法，德尔菲-2M表现更优。
此外，对于具有可预测进展模式的疾病（如某些癌症），德尔菲-2M在计算未来病程轨迹方面尤为出色。
同行评价德尔菲-2M具有惊人能力，可同时建模多种疾病，生成完整的未来健康轨迹。
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雷帕霉素展现延长人类寿命潜力
免疫抑制剂雷帕霉素(rapamycin)最初设计用于帮助器官移植受者抑制免疫排斥反应。其作用机制涉及阻断细胞生长和分裂的关键调节因子——mTOR蛋白。
【图示：雷帕霉素（红色）正在阻断mTOR蛋白（蓝色）】
低剂量雷帕霉素已被证实可延长果蝇和小鼠等动物的寿命，其原理似乎是通过干预导致衰老特征的生物过程，如炎症反应、细胞衰老以及为细胞供能的线粒体功能障碍。
近期，牛津大学(University of Oxford)的琳恩·考克斯(Lynne Cox)团队发现，雷帕霉素似乎还能防止人类免疫细胞中的DNA损伤。DNA损伤是免疫系统衰老的主要驱动因素，而免疫系统衰老会加速全身衰老进程。
根据考克斯团队8月发布的预印本论文，他们在用雷帕霉素处理人类T细胞（一种对抗感染的白细胞）时观察到这一现象。实验不仅让T细胞接触雷帕霉素，还使用了诱导DNA损伤的抗生素博来霉素(bleomycin)。
实验结果显示，与仅暴露于博来霉素的细胞相比，接触雷帕霉素的细胞DNA损伤显著减少，存活率提升三倍。
研究团队指出，无论在诱导DNA损伤前、中或后，雷帕霉素的保护机制始终有效。且保护效果迅速，四小时内即可影响DNA损伤反应机制及损伤积累——这种速度支持了雷帕霉素通过直接干预DNA损伤激活细胞的理论。
考克斯团队还进行了包含9名50至80岁男性志愿者的对照实验。参与者每日服用1毫克雷帕霉素或安慰剂，八周后进行血液检测。
检测表明，服用雷帕霉素者T细胞中DNA损伤较少；两组志愿者总白细胞计数均未下降，证实雷帕霉素对免疫功能无负面影响。考克斯强调："我们已确认低剂量下其安全性，这点至关重要。"
此外，团队认为解决免疫系统内DNA损伤可能是延缓整体衰老的有效途径。雷帕霉素甚至可作为预防性干预手段，例如帮助宇航员降低宇宙辐射导致的DNA损伤风险。
部分专家基于既往研究推测，雷帕霉素可能特别适用于解决主要由DNA损伤驱动的衰老表现（如皮肤衰老）——已有证据显示其能减少人类皮肤的衰老标志物。
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3D打印血管化人工活体皮肤技术突破
针对大面积烧伤，医生通常选择移植患者身体其他部位的皮肤进行治疗。但该方法不仅导致显著疤痕问题，还无法使皮肤恢复原始功能状态，因仅移植了表皮；位于表皮下方、含血管与神经的真皮无法再生——不被视为正常活体皮肤。
科学家已尝试通过3D生物打印构建活体皮肤并取得进展。瑞典林雪平大学(Linköping University in Sweden)整形外科专家约翰·容克(Johan Junker)团队于6月在《先进医疗材料》(Advanced Healthcare Materials)发表两项技术：一种可打印富含细胞的皮肤，另一种能在组织中生成任意形状血管。
前者聚焦生物墨水"μInk"。它通过在微小海绵状明胶颗粒表面培养能产生胶原蛋白、弹性蛋白和透明质酸（真皮成分）的成纤维细胞，并将其封装于透明质酸凝胶中制备而成。利用μInk进行3D打印，团队成功构建出高密度细胞皮肤结构。
小鼠移植实验证实，该墨水制成的组织碎片含有活细胞，能生长、分泌胶原蛋白并重建真皮成分。移植物内还长出新血管，表明长期组织固定条件已满足。
后者"血管建模"技术即自由浮动水凝胶丝重定向(REFRESH)，通过打印含水量98%的水凝胶丝，在人工组织内灵活构建各种形状血管。
血管对构建人工组织至关重要。无论培养多少细胞形成组织模型，缺乏血管将导致氧气和营养物质无法均匀输送至所有细胞；且随着组织生长，中心区域细胞会因缺血而死亡。
REFRESH技术制成的水凝胶丝比常规凝胶材料更坚韧，即使打结或编织也能保持形状，并具有压缩后恢复原状的形状记忆特性。在特定酶作用下，植入的丝会无痕溶解，在原位留下长腔充当"血管"。
结合μInk 3D打印与REFRESH血管建模，研究人员可将自由设计的血管网络嵌入厚实、富含细胞的人工皮肤，确保氧气和营养物质覆盖每个角落。
容克团队希望未来引入自动化操作技术，设计高效方法将血管网络扩展至整个人工器官。
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