胃癌居全球恶性肿瘤死亡率的第二位,胃癌预后与诊断时机密切相关。目前很多胃癌患者诊断时都已经达到晚期,而大多数胃癌是从持续的慢性胃炎-胃腺体萎缩、肠化、异型增生、瘤样癌变后形成。因此开展对胃癌前病变的准确监测并进行有效干预以逆转,对预防胃癌发生和早期诊断胃癌具有重大现实意义。我们已经开展了对胃癌前期患者癌变相关的临床危险因素、病理形态学变化、细胞蛋白、分子基因等进行群体性、个体化分析、前瞻性观察,试行癌变监测、预警和干预治疗。从理论上提出了如何对胃癌前期病变进行监测、如何做出癌变预警、如何进行干预治疗,在临床试行建立监测、预警、干预治疗平台。实践中我们发现有三大问题：1.胃镜活检的准确性问题。复查胃镜很难在初始胃镜活检处活检,并且胃镜和病理医师对胃癌前病变的诊断符合率低,因此胃镜的活检取样的精准性低。虽然我们已发明了定标活检技术(MTB),能保证病理动态取样的准确,但由于有创、注射潜在风险等问题使推广、采用该技术受限。需要建立无创的,长期有效的定标活检。2.预警的可靠性问题。这涉及到综合监测数据分析判断和阻断癌变措施。虽然前期研究已经建立了基因、微小RNA、蛋白等癌变信息系统和判癌数字公式,但局限于个别实验室的有限人群数据,缺乏实际存在的广泛人群和多个不同的实验室、多样的监测数据。需建立能实时登录、自动归类、综合分析的监测数据,缺乏自动纠偏、高特异性和高敏感性的通用判癌数字模型；3.阻断癌变治疗有效性问题。这涉及个体化治疗。以前在癌前期病变干预、癌变阻断治疗中已经筛选出多套干预方案,并确立了抗损伤、促修复、防突变、切病灶的阻断措施,从群体看措施有效但总的疗效不高,无效可能涉及的因素众多,分析追因困难。事实上目前对个体化的治疗方法五花八门,无统一疗效判断标准,上述准确性问题和可信性问题也影响有效性的判断。需将足够多的个体治疗前后信息集中起来,建立生物信息学平台,做归类和主因素分析,找出有效和无效因素,归类提出新的方案。解决这三个问题的核心必须利用互联网技术,将胃癌前病变患者癌变监测的临床信息、内镜图像信息、组织病理信息、分子生物学信息和阻断癌变药物治疗信息等生物信息数字化,建立人工智能诊疗指导系统帮助临床防治胃癌,达到对胃癌前病变准确监测、癌变实时预警、有效阻断癌的发生。该系统的建立还将在线指导患者防癌和健康教育,简便诊疗程序,减轻医护人员工作量,大大降低医疗费用。本研究旨在建立胃癌前病变患者生物信息数字化平台和人工智能诊疗指导系统帮助临床有效防治胃癌。在我们团队既往研究的基础上,对已初步试用于我院临床的胃癌前期病变监测和癌变干预体系做改进,围绕解决上述三个问题进行研究,以尝试建立基于互联网系统的、数字化“胃癌前病变精准监测和癌变有效逆诊疗体系”研究步骤1.通过对首次内镜检查时胃内壁表面三维仿真重构的基础上,实现计算机对胃内病灶的立体定位,通过分析整合达到对病灶部位的“记忆存储”,在胃镜复查时对病灶部位进行导航,确保复查时能准确找到首次检查的病灶位点。通过萎缩性胃炎志愿者印度墨汁注射定标和计算机模拟定标对比精准度;2.收集胃癌、胃癌前病变、浅表性胃炎患者的胃组织样本,用qRT-PCR检测CST1HOXC6表达水平。对比在胃癌、胃癌前病变、浅表性胃炎患者中的表达水平。结合胶原基因进行判别分析,回代验证判别模型正确率,并用逐步判别分析优化判别模型,寻求癌变高效预警模型；3.按既往实验要求收集胃癌前病变患者进行注射定标(MTB),并用米索前列醇和瑞巴派特分别联合叶酸治疗6个月。对比治疗前后的临床症状和胃镜病理变化；利用互联网技术,进行信息数据化输入平台,结合既往的治疗方案,收集成功和失败的相关信息,进行归因分析,建立和完善的胃癌前病变的逆转阻断体系。研究结果1.成功构建了无创性计算机模拟定标系统(CSMTB),实现数字化胃内壁3D动态模型模拟活检定标,可操作性强,与注射定标(MTB)相比,25位萎缩性胃炎患者的CSMTB精准性为7.23mm。2. qRT-PCR检测结果提示CST1和HOXC6在胃癌中表达水平明显高于胃癌前病变和浅表性胃炎患者(p<0.05),和胶原基因组合,结合患者性别、年龄,建立了胃癌的判别函数,回代小结提示对胃癌、癌前和浅表性胃炎判别的准确率95.8%.用逐步判别法建立判别模型,患者年龄、COL4A6、COLlA1、CST1、HOXC6进入判别模型,回代小结提示准确率为97.9%,能有效地判别胃癌、癌前和浅表性胃炎,胃癌相关基因、RNA、蛋白相结合的综合胃癌判别公式成为可能；3.用定标活检观察米索前列醇和叶酸对萎缩性胃炎肠化的逆转有效率为70%,优于替普瑞酮、瑞巴派特、硫糖铝及其他非特异性治疗组。应用互联网技术,成功构建了胃癌前病变信息平台,标准数字化记录数千的胃癌前病变患者,分析了胃癌前病变患者个体逆转成功和失败原因,提出包括“抗损伤、促修复、防突变、切病灶”的黏膜胃癌前病变阻断逆转体系。研究结论本研究创建了无创性的、数字化、可终身使用的计算机模拟活检定标技术,能有效的标定胃活检点,精确取样。结合患者年龄、胃黏膜组织中表达的基因COL4A6、COL1A1、CST1、HOXC6,建立了高准确性的判别胃癌和癌前病变、浅表性胃炎的判别公式,可有效预警胃癌的发生；随着胃癌前病变数据化信息平台的完善,更多基因、miRNA、蛋白等生物学相关信息将进入判别系统,胃癌前病变预警的精准性将明显提高。利用胃癌前病变数据平台,本课题还对比了多个现行胃癌前病变逆转治疗方案,发现米索前列醇联合叶酸的治疗优于其他治疗方案,是目前逆转治疗的首选,另外还优化了胃癌前病变患者生物信息数字化平台,对患者信息进行统一的信息化、数字化管理；并总结归纳出胃癌前病变的个体化阻断逆转治疗体系。