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AI设计精确分子制导导弹攻击肿瘤细胞

作者: 来源: 发布时间:2025-08-22

丹麦技术大学Johansen等开发出一种人工智能平台,能定制蛋白质组件,武装患者的免疫细胞来对抗肿瘤,可在计算机上设计蛋白质,通过pMHC分子将免疫细胞重定向以靶向肿瘤细胞,可将寻找有效抗肿瘤分子的过程从数年缩短至数周。(Science. 2025年7月24日在线版)

目前个体化肿瘤免疫疗法是基于在患者或供者免疫系统中寻找可用于治疗的T细胞受体,这非常耗时且有挑战性。研究者的AI平台设计靶向肿瘤细胞的分子,一个新的先导分子可在4~6周内准备完成。

通常情况下,T细胞通过识别pMHC分子呈现在细胞表面的特定蛋白质片段,来自然识别肿瘤细胞。这通常因为人体自身T细胞受体的多样性,使得创建个体化治疗过程进展困难且面临挑战。

研究者用肿瘤靶点NY-ESO-1测试了该AI平台的效力,该靶点存在于多种肿瘤中。研究者成功设计了一种能与NY-ESO-1 pMHC分子紧密结合的微型结合蛋白(minibinder),当将这种设计蛋白质插入T细胞时,生成一种独特的新型细胞产品,研究者将其命名为IMPAC-T细胞。实验显示,IMPAC-T细胞有效引导T细胞杀死了肿瘤细胞。

研究者认为,将完全在计算机上创建的微型结合蛋白用到实验室,并有效发挥作用,这很令人振奋。研究者利用这种平台设计出靶向一种在转移性黑色素瘤患者体内发现的肿瘤靶点的微型结合蛋白,成功为该靶点生成了微型结合蛋白,提示该方法可用于针对新型肿瘤靶点的定制化免疫治疗。

研究者开发了一种虚拟安全筛查,利用AI平台对设计的微型结合蛋白进行筛选,评估它们与健康细胞上的pMHC分子的关系,保证在进行任何实验之前,过滤掉可能导致危险副作用的微型结合蛋白。

肿瘤治疗精准性非常重要,能在设计阶段预测并排除交叉反应,可降低设计蛋白相关的风险,增加设计安全有效疗法的可能性。研究者估计,该方法要5年时间才能进行首次人体试验,一旦方法成熟,治疗过程将类似于目前的CAR-T疗法。

具体过程将是,患者在医院接受类似常规血液检查的抽血,从血液样本中提取T细胞,在实验室进行改造,使其携带AI平台设计的微型结合蛋白,之后这些改造的T细胞回输给患者,确保它们像制导导弹一样,在体内精准寻找并消灭肿瘤细胞。

(编译 赵可心)

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