一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台制造技术

本发明专利技术公开了一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，不仅能够给出在不进行治疗的情况下临床模拟模型获得环状RNA药物编程、剂量和持续时间或治疗无作用的决定，而且为监管机构对可编程药物质量控制体系核查智能化，核查实时化和核查可追溯化提供了有力保障。本发明专利技术不但可以大大简化监管机构及可编程药物生产产家质量审查工作人员的工作负担，而且同时也可为在国家卫健委备案且在医院提供临床服务的可编程环状RNA药物肿瘤疫苗技术的患者、医生和医院管理者提供可编程环状RNA药物肿瘤疫苗技术质量保障可视化服务。苗技术质量保障可视化服务。苗技术质量保障可视化服务。

【技术实现步骤摘要】
一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台


[0001]本专利技术属于生物制药智造辅助
，具体地说，涉及一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台。

技术介绍

[0002]目前，影响癌症患者治疗、预后及生存期的重大问题在于：对大多数患者来说，用于癌症治疗药物在12
‑
18个月会产生严重生物耐药性，导致无药可用。此外，绝大多数癌症的转移机制模糊。这些也表明人类至今仍未攻克癌症。换句话说，抗肿瘤药物的研发不仅不易，而且需要新理念、新技术和新方法的辅助。
[0003]环状RNA是一种可通过编程而实现不同长效性蛋白替代或者蛋白过表达的潜在抗肿瘤免疫药物。因为，环状RNA的治疗性蛋白表达功能是模块化和可编程的。只要替换编码蛋白的序列，它可以指挥细胞生成不同的肽、酶、抗体、通道和受体。换句话说，结合机器学习和人工智能可以实现环状RNA可编程药物的合理设计，同时又能够让环状RNA以连续可重复的方式及非常简单的递送方式在体内实现持续表达治疗性蛋白质的水平调节，诱发人体所需要的免疫反应，达到预期的治疗效果。
[0004]近年来，美国国家癌症研究所、能源部、多个政府国家实验室以及学术和工业合作伙伴联盟在癌症研究和先进计算的交叉点形成了展望癌症挑战的计算创新社区，旨在综合肿瘤患者的免疫系统和不断演变的癌症状态，以便在当前护理标准和治疗变化的情况下，能够给出在不进行治疗的情况下临床模拟模型获得药物组合、剂量和持续时间或治疗无作用的决定，以减少现有临床决策中固有的不确定性，从而改善肿瘤患者的治疗结果和其与临床医生之间的互动。
[0005] 随着中国大健康计划的推进，肿瘤疫苗技术已被列入国家卫健委第三类医疗技术名单，仅需备案，即可在医院提供临床服务。这也意味着基于精准治疗和临床价值为导向的环状RNA药物个性定制化创新(一种预测环状RNA IRES的方法，中国专利技术专利：202211194884X；用于病毒感染所致癌症的环形mRNA疫苗开发平台，中国专利技术专利：2022104221991；一种开发肿瘤免疫类药物的环形RNA技术平台，中国专利技术专利：2022101147883；一种环状RNA分子及应用, 中国专利技术专利：2022101149554； 一类结直肠癌的环状mRNA肿瘤免疫类药物，中国专利技术专利：2022101310669)正在快速成为生物制药的蓝海市场。
[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，以实现在不进行治疗的情况下临床模拟环状RNA药物对癌症的治疗疗效，从而进一步改善个性定制化的环状RNA可编程药物，诱发人体所需要的免疫反应，及时给与患者恰当的治疗，便于控制肿瘤进化或治愈癌症。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于生物制药行业现有辅助智造技术的不足，提供了一
种可以克服上述问题或者部分地解决上述问题的一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，在不进行治疗的情况下给出环状RNA药物对癌症的临床模拟治疗疗效，从而对个性定制化的环状RNA可编程药物进行改善，为癌症患者提供恰当的及时治疗，达到控制肿瘤进化或治愈癌症的目的。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，所述肿瘤数字孪生平台由肿瘤数字孪生舱舱体和铰链连接在所述舱体上的舱门构成；所述肿瘤数字孪生舱舱体由自上而下平行的第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第五隔板和第六隔板组成；所述第一隔板上面安装有中继器、集线器、网桥、网络交换机、路由器和网关；所述第二隔板上面安装有公共数据标定数据存储服务器、智能数据服务平台；所述第三隔板上面安装有正常组织和临床肿瘤组织样本的全基因组测序数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的全外显子组测序数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的基因甲基化数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的mRNA/microRNA表达水平数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的环状RNA表达水平数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的蛋白质表达水平数据存储服务器；所述第四隔板上面安装有健康人外周血和临床肿瘤外周血的全基因组测序数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的全外显子组测序数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的基因甲基化数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的mRNA/microRNA表达水平数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的环状RNA表达水平数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的蛋白质表达水平数据存储服务器；所述第五隔板上面安装有环状RNA编码区元件存储服务器、环状RNA编码区元件的二维结构数据存储服务器、环状RNA编码区元件的三维结构数据存储服务器、环状RNA非编码区元件存储服务器、环状RNA非编码区元件的二维结构数据存储服务器、环状RNA非编码区元件的三维结构数据存储服务器、环状RNA元件的编码蛋白表达量数据存储服务器、环状RNA元件编码蛋白的三维结构数据存储服务器、环状RNA元件编码蛋白配体的三维结构数据存储服务器、可编程药物警戒风险数据存储服务器；所述第六隔板上面安装有储备电源和外接电源线收纳盒；所述中继器、集线器、网桥、网络交换机、路由器、网关和所述所有数据存储服务器分别通过连接线与智能数据服务平台连接，所述智能数据服务平台与外接电源和储备电源电连接；所述肿瘤数字孪生舱舱体在所述第五隔板和第六隔板之间的左侧外壁安装有智能数据服务平台的操作面板，所述操作面板支持将采集、标注、加工等处理后的的符合伦理和中国国家法律及监管机构法规要求的高质量数据直接对接至AI开发平台训练输出高精度的在不进行治疗情况下获得环状RNA编程、剂量和持续时间或治疗无作用的临床模拟药物治疗模型，所述临床模拟药物治疗模型为基于深度神经网络的具有训练测试集和独立数据集验证性能的深度学习模型。
[0009]进一步地，所述网络交换机为三层带插槽的机架式交换机，所述网络交换机支持的信息点大于500个，所述网络交换机具有全伴双工自动转换端口，所述网络交换机具有高带宽固定端口、可选模块或多链路隧道。
[0010]进一步地，所述采集、标注、加工等处理后的符合伦理和中国国家法律及监管机构法规要求的高质量数据可通过所述智能数据服务平台上传给所述公共数据标定数据的数据库。
[0011] 进一步地，所述公共数据标定数据的数据库包括有美国国家癌症数据库(National Cancer Database, NCDB)、美国癌症监测数据库（Surveillance, Epidemiology, and End Results，SEER）、TCGA（The cancer genome atlas，癌症基因组图谱）数据库、放射数据库（Radiologic databases，TCIA）、ICGC（International Cancer Genome Consortium）数据库、英国生物银行（UK biobank）数据库、重症相关数据库、COSMIC（Catalogue of Somatic Mutations 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，其特征在于：所述肿瘤数字孪生平台由肿瘤数字孪生舱舱体和铰链连接在所述舱体上的舱门构成；所述肿瘤数字孪生舱舱体由自上而下平行的第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第五隔板和第六隔板组成；所述第一隔板上面安装有中继器、集线器、网桥、网络交换机、路由器和网关；所述第二隔板上面安装有公共数据标定数据存储服务器、智能数据服务平台；所述第三隔板上面安装有正常组织和临床肿瘤组织样本的全基因组测序数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的全外显子组测序数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的基因甲基化数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的mRNA/microRNA表达水平数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的环状RNA表达水平数据存储服务器、正常组织和临床肿瘤组织样本的蛋白质表达水平数据存储服务器；所述第四隔板上面安装有健康人外周血和临床肿瘤外周血的全基因组测序数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的全外显子组测序数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的基因甲基化数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的mRNA/microRNA表达水平数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的环状RNA表达水平数据存储服务器、健康人外周血和临床肿瘤外周血的蛋白质表达水平数据存储服务器；所述第五隔板上面安装有环状RNA编码区元件存储服务器、环状RNA编码区元件的二维结构数据存储服务器、环状RNA编码区元件的三维结构数据存储服务器、环状RNA非编码区元件存储服务器、环状RNA非编码区元件的二维结构数据存储服务器、环状RNA非编码区元件的三维结构数据存储服务器、环状RNA元件的编码蛋白表达量数据存储服务器、环状RNA元件编码蛋白的三维结构数据存储服务器、环状RNA元件编码蛋白配体的三维结构数据存储服务器、可编程药物警戒风险数据存储服务器；所述第六隔板上面安装有储备电源和外接电源线收纳盒；所述中继器、集线器、网桥、网络交换机、路由器、网关和所述所有数据存储服务器分别通过连接线与智能数据服务平台连接，所述智能数据服务平台与外接电源和储备电源电连接；所述肿瘤数字孪生舱舱体在所述第五隔板和第六隔板之间的左侧外壁安装有智能数据服务平台的操作面板，所述操作面板支持将采集、标注、加工等处理后的符合伦理和中国国家法律及监管机构法规要求的高质量数据直接对接至AI开发平台训练输出高精度的在不进行治疗情况下获得环状RNA编程、剂量和持续时间或治疗无作用的临床模拟药物治疗模型，所述临床模拟药物治疗模型为基于深度神经网络的具有训练测试集和独立数据集验证性能的深度学习模型。2.根据权利要求1所述的一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，其特征在于：所述网络交换机为三层带插槽的机架式交换机，所述网络交换机支持的信息点大于500个，所述网络交换机具有全伴双工自动转换端口，所述网络交换机具有高带宽固定端口、可选模块或多链路隧道。3.根据权利要求1所述的一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，其特征在于：所述采集、标注、加工等处理后的符合伦理和中国国家法规要求的高质量数据可通过所述智能数据服务平台上传给所述公共数据标定数据的数据库。4.根据权利要求1所述的一种用于可编程药物的肿瘤数字孪生平台，其特征在于：所述智能数据服务平台通过智能数据处理系统进行智能服务，所述智能数据处理系统包括服务器、环状RNA编码区元件与肿瘤基因突变及药物选择数据交互处理模块、环状RNA非编码区元件与肿瘤基因突变及药物选择数据交互处理模块、环状RNA编码区元件与环状RNA非编码
区元件匹配数据交互处理模块、不同样本的肿瘤基因突变数据交互处理模块、全基因组测序数据交互处理模块、全外显子测序数据交互处理模块、基因甲基化数据交互处理模块、mRNA/microRNA表达水平数据交互处理模块、环状RNA表达水平数据交互处理模块、蛋白质表达水平数据交互处理模块、环状R...

【专利技术属性】
技术研发人员：童云广，罗文广，
申请(专利权)人：奥明杭州基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：