KRAS G12C x p53 x PARP

尽管精准肿瘤学取得了巨大进步，但适应性耐药机制限制了分子靶向药物的长期有效性。在这里，评估了 MTX-531 的药理学特征，该药物经过计算机辅助设计，选择性地靶向两个关键耐药驱动基因：表皮生长因子受体(EGFR)和磷脂酰肌醇激酶 (PI3K)。MTX-531 对这两个靶标均表现出低纳摩尔效力，并通过共晶结构分析高度特异性机制。MTX-531单一疗法导致PDX模型的肿瘤消退。MTX-531 与 MEK或 KRAS-G12C 抑制剂的组合导致BRAF突变或KRAS突变结直肠癌 PDX 模型的持久消退，导致中位生存期显著增加。MTX-531为MEKanistic Therapeutics和密歇根大学共同研发，目前处于IND阶段。 1. 背景介绍 对个体癌症的基因组测序和多种小分子激酶抑制剂的批准使精准肿瘤学取得了革命性的进步。然而，适应性耐药机制会损害激酶靶向疗法的长期有效性，因此需要联合用药策略。施用多种激酶抑制剂的传统组合方法会增加脱靶毒性的风险，并且难以实现对预期靶标的平衡和完全抑制。另一种方法是合理设计抑制多种耐药驱动因素的小分子，这些小分子具有足够的选择性以避免不可接受的毒性。 表皮生长因子受体 (EGFR) 和磷脂酰肌醇 3-OH 激酶 (PI3K) 成为这一概念的潜在共靶向候选者，因为这些致癌激酶可驱动多种人类癌症的适应性耐药。在头颈鳞状细胞癌 (HNSCC) 中，已知 EGFR 和 PI3K 各自介导对另一种抑制剂的耐药。西妥昔单抗是唯一被批准用于治疗这种疾病的激酶靶向疗法，其临床活性并不高。在高达 80% 的 HNSCC 中发现了导致 PI3K–mTOR（雷帕霉素哺乳动物靶标）信号通路失调的分子突变，并导致对 EGFR 抑制的抵抗力增强。PI3K 领域的治疗失败归因于不可接受的毒性，部分原因是需要高暴露以引发单一治疗活性。PI3Kα 抑制剂 alpelisib (Piqray) 因其针对PIK3CA突变的晚期乳腺癌的活性而成为该靶标中唯一获批的临床药物。alpelisib 和泛 PI3K 抑制剂 copanlisib 均可恢复 HNSCC 临床前模型中对西妥昔单抗的敏感性。然而，当这些 PI3K 抑制剂与西妥昔单抗在临床上联合使用时，益处并没有超过风险。设计一种有效的 PI3K 抑制剂，具有改善的治疗指数，并且不易出现 EGFR 介导的适应性耐药，这是一个高度未满足的临床需求。 EGFR 和 PI3K 通路信号传导也与KRAS突变和BRAF突变结直肠癌 (CRC) 对 RAS-MAPK 通路干预的适应性耐药有关。虽然单独使用 EGFR 抑制剂并不适用于治疗KRAS突变疾病，但临床前研究结果支持其与 PI3K–mTOR 或 MEK（MAPK 激酶）抑制剂联合使用来治疗KRAS突变 CRC。在BRAF突变 CRC 的情况下，负反馈激活环路响应 BRAF 的抑制而激活 EGFR，导致 MAPK 和 PI3K 通路信号传导重新激活。分别针对 BRAF 和 EGFR 的encorafenib和西妥昔单抗组合已成为治疗BRAF V600转移性 CRC 的标准治疗方法。在该方案中进一步添加 PI3K 抑制剂 alpelisib 可提供额外的功效，但代价是毒性增加。 PI3K 在致癌信号传导中的核心作用、以及与其治疗靶向相关的毒性挑战让人想起 RAS 所面临的问题。几十年来，RAS 一直被认为是不可成药的，直到 Shokat 及其同事的突破性发现报告了 KRAS-G12C 共价小分子抑制剂的设计。本研究旨在设计一种 PI3K 抑制剂，该抑制剂比之前报道的此类靶标分子具有更好的耐受性，并且对 PI3K 和 EGFR 具有高度选择性。这种药物治疗KRAS突变癌症的组合潜力值得注意。 2. MTX-531 是一种有效的选择性 EGFR 和 PI3K 抑制剂 基于结构的药物设计策得到分子MTX-531（图1a）。基于对分别与 EGFR 和 PI3Kγ 结合的 NVP-AEE788　和 omipalisib 的已知结构特征的分析，小分子被合理设计为以选择性和同时的方式抑制 EGFR 和 PI3K（图1b ）。NVP-AEE788 稠合环的 6 位指向溶剂，而 omipalisib 中的该位置则延伸至 PI3Kγ 的三磷酸腺苷 (ATP) 口袋和特异性口袋的背面。利用 EGFR 和 PI3Kγ 之间喹唑啉核心的这种翻转结合模式，通过计算机辅助设计了这两个酶家族的有效且具有选择性的双重抑制剂。 图 1. a，MTX-531的化学结构。b ，NVP-AEE788 与 EGFR 结合（左）和 omipalisib 与 PI3Kγ 结合（右）的结构特征。 补充表1和2概述了 MTX-531 的关键结构-活性关系发现。 与 MTX-531 结合合的 EGFR 和 PI3Kγ 的共晶体结构证实了 MTX-531 与每个靶标的假定反向结合模式。MTX-531中喹唑啉环的1 位与EGFR的M793骨架酰胺形成关键氢键（图1c）。 图 1. c，EGFR 与 MTX-531 (PDB:8SC7 ) 的共晶体结构。左为二级结构；右图是 MTX-531 从 ATP 结合位点与 EGFR 结合的视图。 4 位的取代基与 K745 和 T790 脂肪族侧链形成的疏水口袋契合，而 6 位的亲水基团面向外，面向 EGFR 的溶剂可及区域。MTX-531的1位与PI3Kγ的V882的主链酰胺形成氢键（图1d）。 图 1. d，PI3Kγ 与 MTX-531 (PDB: 8SC8 ) 共晶体结构。左为二级结构；右图是 MTX-531 从 ATP 结合位点与 PI3Kγ 结合的视图。 与 EGFR 的相互作用不同，MTX-531 的6 位的基团结合在分别由 Y867 和 K833 的亲水羟基和胺基产生的 PI3K 亲水区域内。这里描述的所有研究都是使用 ( R )-异构体进行的，与 ( S )-异构体相比，它对 EGFR 的效力强约 100 倍，对抗 PI3K 的效力弱约 10 倍。总的来说，观察到的结合模式与这些异构体效力差异一致。( S )-异构体中 MTX-531 的甲基取代基朝向 EGFR 的空间限制区域，从而阻碍结合。 MTX-531 对纯化的 EGFR 和 PI3Kα 表现出低纳摩尔效力，半数最大抑制浓度 (IC50 ) 值分别为 15 nM 和 6.4 nM（表1）。表 1. MTX-531 以及参比抑制剂对 HER 和 PI3K 家族成员的生化抑制效力。 参比分子 omipalisib 和 NVP-AEE788 的抑制 PI3K 和 EGFR 功效分别比 MTX-531 强约 30 倍至 50 倍。两种分子的临床开发均已终止，可能是受到其毒性特征的影响。MTX-531 对多个 PI3K 家族成员和 mTOR 的强大效力揭示了其生化特征与临床批准的 alpelisib (Piqray) 和 copanlisib (Aliqopa) 明显不同（表1）。Copanlisib 和 MTX-531 具有泛 PI3K 抑制特性，而 alpelisib 的 PI3Kα 抑制效果比其他 PI3K 亚型强 1-3 个数量级。与 PI3Kα 相比，MTX-531 对 mTOR 的抑制效力仅低约 15 倍，这是其与 alpelisib 和 copanlisib 的区别特征。随后针对超过 400 种蛋白质和脂质激酶的激酶组选择性评估表明，MTX-531 对 EGFR和 PI3K 家族成员具有极好的选择性（图1e）。 图 1. e ，MTX-531的激酶选择性。 在 10 µM 浓度下，只有 HER 家族以外的 9 种蛋白激酶被抑制超过 80%。MTX-531 针对这些非靶向激酶的测定显示，对除MELK(IC50 178 nM）之外的所有激酶均无显著抑制（IC50 ≥ 0.5 μM）。MELK 的脱靶抑制被认为是无关紧要的，因为 MTX-531 在浓度高达 5 µM 时对 MELK 没有细胞作用。对大量参与临床药物不良反应的非激酶靶标（ n = 86）进行筛选，发现只有四种蛋白与 MTX-531 结合，IC 50 < 10 μM。 在已知具有PIK3CA突变 (H1047R) 的 CAL-33 HNSCC 模型中，处理 2 小时后，MTX-531 对 EGFR、PI3K 和 mTOR 表现出浓度依赖性抑制作用，通过较低水平的磷酸化 (p)EGFR、蛋白激酶 B (Akt) 和真核翻译起始因子 4E 结合蛋白 1 进行测量（ 4E-BP1)(图2a)。这些靶标的平衡细胞抑制反映在可比较的 IC 50值（约 300 nM）中，证明 MTX-531 在抑制 EGFR 和 PI3K-mTOR 信号传导方面具有同等效力。此外，当 MTX-531 浓度接近 1 µM 时，通过切割聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）的表达测量，观察到细胞凋亡的显著诱导。较短的潜伏期显示出途径抑制的时间依赖性增加。1 µM 的 MTX-531 在添加药物后 15 分钟内最大程度地抑制 CAL-33 细胞中的 pAkt T308表达（抑制 97%）。15分钟后pEGFR表达的抑制是显著的（减少65%），但没有达到图2a中2小时时看到的抑制程度（90%）。 图 2：MTX-531 在 HNSCC CAL-33 和 CAL-27 模型中共同靶向细胞 EGFR 和 PI3K 信号传导。 在小鼠口腔癌  (MOC1细胞) 模型中对 PI3K 信号传导的有效抑制提供了细胞证据，表明 MTX-531 与突变酶一样有效对抗野生型 PI3K。进一步评估了 MOC1 和 CAL-27 细胞（它们是 PIK3CA 的野生型）MTX-531 对 pHER3 表达的影响。CAL-27 模型中的 pHER3 水平（EGFR 扩增）响应 MTX-531 治疗而显著降低，pEGFR 和 pHER2 水平也显著降低。MTX-531 对 MOC1 细胞中激活的 HER 家族成员表达的影响相对减弱，而 MOC1 细胞的 EGFR 没有已知的畸变。 3. MTX-531 单一疗法可导致 HNSCC 异种移植物消退 MTX-531 表现出良好的药物样特征，支持其先进的临床前开发，并且在小鼠中表现出高（约 80%）的口服生物利用度，使其有利于口服给药研究。MTX-531 的早期单药体内评估重点是确定其对 HNSCC 异种移植物的治疗活性，因为 EGFR 和 PI3K 在这种疾病的进展中都发挥着重要作用。EGFR 在大约 90% 的 HNSCC 中过度表达，而 PI3K-mTOR 信号传导的广泛激活也发生在 >80% 的病例中。单次口服剂量 MTX-531 后切除的 CAL-33 肿瘤的药效学评估显示 EGFR 和 PI3K-mTOR 通路信号传导的时间依赖性抑制（图3）。 图 3：MTX-531 抑制 HNSCC PDX 模型中的 EGFR 和 PI3K-mTOR 信号传导以及肿瘤生长。 在PDX模型中对MTX-531与Erlotinib和alpelisib的组合进行了头对头评估（图3e）。MTX-531 单药治疗使肿瘤平均消退 70%，而Erlotinib-alpelisib 联合治疗组未观察到肿瘤消退。MTX-531 每天给药 100 mg*kg-1，在所有 HNSCC PDX 研究中均具有良好的耐受性。 4. MTX-531 增强 CRC 中的 MEK 抑制作用 针对 EGFR（西妥昔单抗）、PI3K（alpelisib）和下游 MAPK 通路靶点（encorafenib 或 Trametinib）的三重组合虽然在科学上是合理的，但已被证明具有挑战性，部分原因是耐受性差。由于 MTX-531 靶向这些试验中三个关键信号传导节点中的两个，因此研究了将其与 MEK 抑制剂曲美替尼 (Trametinib) 联合治疗KRAS突变和BRAF突变 CRC PDX 模型的治疗效果。NCI CN0375-F725 (KRAS-A136T) 异种移植物对曲美替尼或 MTX-531 的单药治疗没有反应（图4a）。然而，联合治疗组的客观缓解率达到了 80%，动物的中位生存率提高了 467%。 图 4：MTX-531 与 MEK 抑制剂曲美替尼的组合导致BRAF突变和KRAS突变 CRC 模型回归。 MTX-531和曲美替尼的组合在BRAF V600E突变的CRC PDX模型(UM-CRC 14-929)中也有效(图4b )。尽管曲美替尼没有活性，但 MTX-531 单一疗法导致大多数动物的肿瘤停滞。MTX-531 和曲美替尼 (Trametinib) 联合使用可进一步提高疗效，部分缓解率为 40%。对联合组切除肿瘤中激酶表达的药效学评估显示，pS6 水平显著降低 97%，这与单药性能改善的疗效一致（图4b ）。在单药治疗研究中采用的MTX-531每日给药方案（100 mg*kg-1）中添加1 mg*kg-1曲美替尼具有良好的耐受性并且不会导致体重减轻。 5. MTX-531 与 KRAS-G12C 抑制具有协同作用 直接靶向 KRAS-G12C 的药物对KRAS G12C突变型 CRC 的活性有限，部分原因是 EGFR 介导的细胞外信号调节激酶 (ERK) 信号重新激活，导致针对 KRAS-G12C 和 EGFR 的药物进行联合试验。然而，由其他受体酪氨酸激酶 (RTK) 驱动的继发耐药机制或 mTOR 信号传导的上调限制了对该组合策略的反应的持久性 。基于其 EGFR-PI3K-mTOR 抑制特性，预计 MTX-531 与 KRAS-G12C 抑制剂联合使用将有效。这一假设得到了 KRAS-G12C 抑制剂 sotorasib 与 MTX-531 组合在携带KRAS G12C突变 CRC 或胰腺肿瘤的小鼠中产生的数据的支持。NCI 135848-042-T CRC 异种移植物还含有mTOR (S2215F) 和ERBB2 (S310F) 突变，由于对照动物体重减轻超过 10%，因此给药时间缩短至 10 天。尽管如此，在联合治疗组中观察到了肿瘤停滞，而与任一单一药物的反应不活跃相反（图5a，左）。B8239 CRC 异种移植物也在PIK3CA (H1047R) 中发生突变，对单独使用 sotorasib 有一定程度的敏感性，并且对单药 MTX-531 的反应相对较高，其客观反应率为 40%（图5a ，中）。然而，用 sotorasib 和 MTX-531 联合治疗 B8239 荷瘤小鼠导致部分消退的发生率为 100%。sotorasib 和 MTX-531 的组合对 MIA PaCa-2 异种移植物最有效，所有小鼠均显示完全消退，超过单药 sotorasib 所见的完全消退发生率 40%（图5a ，右）。 图 5：MTX-531 和 sotorasib 的组合可导致KRAS G12C突变型 CRC 和胰腺肿瘤的消退。 MTX-531 在 B8324 中进行了进一步评估，B8324 是一种 CRC KRAS G12C突变型PIK3CA E542K突变型 PDX 模型，由接受 sotorasib 和帕尼单抗(panitumumab，EGFR)联合治疗方案进展后的患者建立。B8324 异种移植物对单独的 sotorasib 治疗无效，与临床进展一致，但对 MTX-531 单药治疗敏感，如 60% 的客观缓解率所反映的（图5b）。MTX-531 和 sotorasib 的组合具有非常好的耐受性，导致该组 40% 的动物出现 100% 的消退发生率和完全消退。从切除的肿瘤显示细胞凋亡显著增加（通过切割的 PARP 表达增加来测量）以及 PI3K-mTOR 信号传导的强烈抑制（分别通过 pAkt 和 pp70S6K 表达的抑制 >90% 和 >80% 反映）（图5b ，右）。相比之下，MTX-531 导致KRAS – PIK3CA突变模型中 pEGFR 表达适度降低 14%。 6. MTX-531 不会导致小鼠高血糖 由于 PI3Kα 在胰岛素信号传导中的核心作用，高血糖是 PI3K 抑制剂最常见的靶向副作用。因为MTX-531是一种泛PI3K抑制剂，所以以治疗水平给药的小鼠没有表现出血糖水平显着升高的观察是出乎意料的（图6a ）。与不存在高血糖一致，MTX-531治疗对血液胰岛素水平也没有影响，这与alpelisib不同，alpelisib引起血浆葡萄糖和胰岛素水平显着升高（图6b）。这一结果在测试扩大的 PI3K 抑制剂组（包括临床批准的和失败的药物）后得到证实（图6c）。MTX-531剂量增加至150 mg*kg-1也未能诱导高血糖。Cantley 及其同事报告了在用 PI3K 抑制剂治疗的肿瘤中，全身葡萄糖-胰岛素反馈在介导 PI3K 信号传导重新激活中的作用。他们证明小鼠携带同源Kras基因；Tp53 ；Pdx-Cre (KPC) 胰腺肿瘤对 alpelisib 没有反应，除非采用生酮饮食。这里，当在 KPC 模型中直接比较 MTX-531 与 alpelisib 的抗肿瘤活性时，两种分子在培养细胞中均在 10-100 nM 范围内抑制 PI3K 信号传导，其中 alpelisib 的效力强约 5 倍。然而，在携带 KPC 肿瘤的小鼠中，观察到它们的活性存在显著差异。所有对照和alpelisib处理的小鼠在给药完成2周之前均被安乐死，反映了该肿瘤模型的高度侵袭性（图6d ）。相反，在 MTX-531 治疗的小鼠中观察到肿瘤停滞。MTX-531 对中位生存期的影响（增加 215%）与用 alpelisib 治疗并采用生酮饮食的小鼠所显示的影响相当。此外，CAL-33和KPC肿瘤中的胰岛素水平响应alplelisib而非MTX-531而显著升高，这与胰岛素循环水平的差异一致（图6e）。总的来说，这些研究表明 MTX-531 可能不太容易受到胰岛素介导的反馈机制的影响，从而损害 PI3K 抑制剂的抗肿瘤活性。对 KPC 肿瘤和参与维持葡萄糖稳态的正常组织（即肝脏和骨骼肌）中 pAkt 表达的评估证实，MTX-531 在给药 2 小时内抑制肿瘤和正常组织中的 PI3K。 图 6：MTX-531 在治疗剂量水平下不会导致高血糖。 7. PPARγ 激活是 MTX-531 的独特功能 作者推测，用 MTX-531 治疗的小鼠没有出现高血糖，是因为该分子具有作为核激素受体 PPARγ 激动剂的独特能力。时间分辨荧光共振能量转移 (TR-FRET) 竞争性结合测定显示 MTX-531 是 PPARγ 的弱激动剂 (IC50 = 2.5 μM)，并且在浓度高达 100 μM 时对 PPARα 和 PPARδ 无活性（图7 a-b )。在 293H 细胞中进行的报告基因测定中评估了 MTX-531 对 PPARγ 活性的细胞内影响，结果显示针对 PPARγ 的激动剂活性（EC 50 = 3.4 μM；图7a ，右），与罗格列酮(Rosiglitazone，PPARγ)相比，其效力显著较低（ EC50 = 14 nM）。通过逆转录 (RT)-qPCR 在处理的 3T3-L1 细胞中测量参与诱导脂肪细胞分化的 PPARγ 靶基因的表达，为 MTX-531 和 PPARγ 之间的功能相互作用提供进一步的证据。将3T3-L1前脂肪细胞在含有MTX-531（10μM）或罗格列酮（1μM）的分化诱导培养基中培养8或24小时，然后评估脂肪细胞标志物PPARγ（由Pparg编码）、脂蛋白脂肪酶（由Lpl编码）和脂联素（由Adipoq编码）的基因表达（图7c）。已知这些标记物会因罗格列酮的反应而上调。两种化合物对PPARγ的最大诱导范围从两倍到四倍，这为 MTX-531 作为 PPARγ 激动剂的能力提供了进一步的支持。在蛋白质水平上，PPARγ1和PPARγ2表达水平的上调程度再次与罗格列酮和MTX-531之间的显著效力差异一致（图7c ，右）。 图 7：MTX-531 作为 PPARγ 激动剂。 接下来，作者试图生成 MTX-531 与 PPARγ 结合的 X 射线晶体结构，为它们的相互作用提供结构证据。PPARγ 和 MTX-531 的三维复合物从衍射至 1.9-Å 分辨率的晶体中解析出来（图7d）。化合物结合位点处清晰的电子密度揭示了整个化合物的结合，从而允许配体的明确放置（图7e）。最终解析的结构包含两个 PPARγ 分子（链 A 和 B）和一个与链 B 结合的 MTX-531 分子。已知 PPARγ 配体结合区域是一个大的、大部分为疏水性的空腔，能够结合多种小分子物质。MTX-531的喹唑啉核心似乎位于由L330和R288的脂肪族侧链堆叠形成的PPARγ口袋中（图7d）。MTX-531 中 6 位喹唑啉核心的官能团结合在与结合罗格列酮的正构口袋不同的位点（图7f ）。 8. 讨论 MTX-531经过合理设计，选择性地抑制EGFR和PI3K。EGFR 和 PI3Kγ 之间喹唑啉核心的反向结合模式是 MTX-531 设计中的一个重要元素，它对两个预期靶标均显示出低纳摩尔效力。Knight 及其同事首先报告了设计酪氨酸和磷酸肌醇激酶双重抑制剂的可行性（10.1038/nchembio.117）。通过迭代药物化学和 X 射线晶体学，他们鉴定出采用单一结合模式来高效抑制 PI3K 和多种酪氨酸激酶的分子。相比之下，MTX-531 是一种具有选择性的 ATP 竞争性蛋白激酶抑制剂。在所测试的 432 种激酶中，只有 4 种被发现表现出 IC 50 < 1 μM，并且没有一种激酶的 IC 50 值在 MTX-531 针对 EGFR 的靶向效力的 10 倍之内（IC 50 ≈ 15 nM）。据报道，Erlotinib针对 EGFR 的效力大约比 MTX-531 强 1 个数量级，但是据报道，其针对至少 20 种脱靶激酶的 IC 50 < 1 μM。 值得注意的是，据报道，当已批准的 PI3K 抑制剂 alpelisib 或 copanlisib 在临床试验中与西妥昔单抗联合使用时，会出现高血糖问题。MTX-531 不会导致小鼠 PI3K 抑制剂诱导的高血糖这一发现令人鼓舞，因为这种副作用对于小鼠和人类都很常见。在临床试验中，高血糖已成为证明因全身葡萄糖稳态破坏而有效抑制 PI3K 的替代生物标志物。有趣的是，据报道，与泛 PI3K 抑制剂相比，PI3Kα 选择性抑制剂具有改善的临床前治疗窗，因为它们降低了高血糖的倾向。然而，这两类 PI3K 抑制剂都会导致血糖水平升高，而 MTX-531 则不会。作者提出假设是 MTX-531 对 PPARγ 的激动活性可以抵消 PI3K 驱动的高血糖。PPARγ激动剂通常用于治疗2型糖尿病，以增加对胰岛素的敏感性。与此一致的是，Powis 等报道了噻唑烷二酮吡格列酮可预防 PI3K 抑制剂 PX-866 引起的高血糖。MTX-531 是一种泛 PI3K 抑制剂，独特地不会引起高血糖。与这一观察结果一致，用 MTX-531 治疗的小鼠不需要采用生酮饮食来积极对抗高度侵袭性的 KPC 肿瘤，并且可能不太容易受到胰岛素介导的 PI3K 信号重新激活的影响。 最终，MTX-531 将需要临床测试来验证其良好的临床前毒性特征。如果这种分子被证明在患者中具有良好的耐受性，那么它在单药和联合治疗中的多功能性将提供广泛的开发策略，随着联合候选药物的出现，这些策略将继续发展。MTX-531 具有同时选择性抑制 EGFR、PI3K 和 mTOR 的独特能力，说明了合理地计算机辅助药物设计针对单个分子中多种适应性耐药机制的能力。 参考：10.1038/s43018-024-00781-6 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

本次以“突破瓶颈 打造健康产业新引擎”为主题，设一场主论坛和五场主题论坛，从前沿创新突破、临床应用拓展、工艺技术优化、商业化开发等多个全新视角推动CGT技术开发与应用，成就健康产业未来。 癌症研究是医学研究领域的皇冠明珠，同时也是生物材料研究的母题。Nature Genetics和Nature Medicine曾联合发表了“Nature Milestones in Cancer”一文，总结了近20年来癌症研究旅程中的14个重要的里程碑事件，以展示在理解癌症和开发新疗法方面取得的重大进展。 在下面的内容里，小编也一一汇总了这些里程碑事件，希望这些突破性事件能激发人们对癌症研究的乐观情绪，并积极开发新的方法来攻克癌症。 时间线 里程碑1 肿瘤对靶向药的耐药途径 对耐药性机制的解释（Nat. Rev. Cancer，DOI：10.1038/s41568-020-00302-4） 到千年之交，已经开发出选择性靶向驱动基因的药物。例如，酪氨酸激酶抑制剂，如伊马替尼，已被证明可以通过靶向BCR-ABL（一种具有组成型酪氨酸激酶活性的融合基因），使晚期慢性粒细胞白血病（CML）患者持续缓解。 不幸的是，后来的研究发现了EGFR突变在肺癌中对吉非替尼产生耐药性，这同时也阐明了癌症的几个重要方面。一方面，这些数据表明癌症是一个进化过程：在强大的选择性压力下，具有适应能力的细胞将占据主导地位，从而克服不利的环境。这些细胞实际上可能已经存在于最初的肿瘤中，即使是看似同质的癌症也可能包含基因异质的群体，这些群体在与治疗的“军备竞赛”中具有优势。 此外，阻力可以通过明显不同但功能趋同的方法来实现。另一方面，这些研究也揭示了癌症的一个关键特征：某些基因和突变仍然是肿瘤生长和存活的重要驱动因素。因此，了解和靶向这些核心驱动因素仍然是一项重要的临床策略。 里程碑2 利用液体活检中追踪癌症 肿瘤学家早就意识到癌症细胞通过血液传播，并在2000年代初就致力于开发可靠和敏感检测癌症细胞及其体液成分的技术。研究发现，在开始全身治疗之前，患有转移性乳腺癌症的女性血液中循环上皮细胞的数量明显高于未患癌症或患有良性乳腺疾病的女性。这项研究首次证明了循环肿瘤细胞计数对癌症患者分层的临床相关性。随后的研究探索了更具体的方法来鉴定血液中是否存在肿瘤衍生物质，例如检测循环肿瘤细胞（CTC）中的肿瘤相关突变。 通过血液检测检测癌症（Science 6499, eabb9601 (2020).） 为了克服与从CTC中纯化DNA相关的技术挑战，人们已经专注于改进从人类血液无细胞部分提取的DNA中体细胞突变的检测。通过对癌症患者队列中肿瘤突变的敏感检测，人们发现接受完全手术切除或化疗的患者血液样本中循环肿瘤DNA（ctDNA）水平的突然下降。 此外，ctDNA水平无法检测到而非可检测到的患者的疾病复发率明显较低，从而为使用ctDNA分析作为肿瘤生物标志物的潜在价值提供了第一个证据。来自循环肿瘤物质分析的各种临床应用最终创造了“液体活检”一词。 后来的观察结果证实，癌症细胞和癌症衍生的DNA可以在疾病进展的任何阶段进入血液，从而引起人们对液体活检在早期癌症检测中的作用的新关注。该领域的下一个挑战之一是将液体活检纳入癌症常规筛查方案，以促进癌症的早期诊断。 里程碑3 癌症预防策略兴起 癌症预防策略理论上很有吸引力，但由于大多数癌症的多因素发病机制，通常很难实施。2002年发表了针对HPV-16的VLP衍生疫苗的首次HPV疫苗临床试验结果。2004年11月发表的另一项试验首次证明了HPV疫苗接种可能降低宫颈癌症风险：发现16和18型HPV的二价疫苗Cervarix可将相关宫颈异常的风险从4.9%降低到0.4%。 而越来越多的研究表示，男性也可接种HPV疫苗：接种疫苗的男性有可能防止将HPV传播给任何性伴侣，此外，接种疫苗可能会对其他HPV阳性癌症提供一些保护，包括阴茎、口咽、口腔/喉部和肛门的癌症。 尽管取得了这些明显的成功，但HPV疫苗接种的潜力才刚刚开始实现。许多经济发达国家仍然缺乏普遍的HPV疫苗接种计划，疫苗的可用性往往仅限于卫生中心，而不是学校和其他社区环境。公众对疫苗的不信任加剧可能会对疫苗的实施带来进一步的挑战。 里程碑4 合成致死疗法的出现 当两个基因的共同突变杀死细胞时，就会产生合成致死性。当合成致死性的概念被应用于癌症研究，最终导致新疗法的诞生。已知快速分裂的细胞容易受到药物诱导的DNA损伤，这表明DNA-repair抑制剂可能选择性地杀死癌症细胞。 也就是说，DNA对聚（ADP）-核糖聚合酶（PARP）酶抑制剂已被证明与DNA损伤剂联合使用比单独使用更有效地杀死癌症细胞。具有里程碑意义的研究表明，DNA对肿瘤抑制基因BRCA1和BRCA2突变的人类癌症细胞对PARP抑制剂选择性敏感。碱基切除修复酶PARP1的缺失会增加DNA损伤，如折叠的复制叉，这些损伤通常可以通过同源重组（HR）修复。 因此，参与HR的BRCA1或BRCA2缺陷可能会因PARP1或PARP抑制的丧失而导致合成致命性。由此，PARP抑制剂奥拉帕尼成为欧洲药品管理局（EMA）和美国食品药品监督管理局（FDA）批准的第一种靶向治疗具有种系BRCA1/2突变的癌症患者的药物。 里程碑5 癌基因诱导衰老 细胞衰老可以作为过度增殖的突破口，提供初始屏障，最终保护细胞免受肿瘤发生。细胞衰老是由内在的有丝分裂计数器（复制性衰老）或外在因素引起的，如细胞复制史上任何时候的氧化应激或DNA损伤（早衰）。后者也可以由活化的癌基因驱动，如RAS家族中的癌基因，更为人所知的是癌基因诱导的衰老（OIS）。 研究表明，当肿瘤抑制因子PTEN丢失时，p53在体外和体内对癌前前列腺组织中的OIS至关重要。p53和PTEN的缺失抑制了对前列腺癌症发展的任何保护，但这种类型的诱导衰老通过p53调节因子的缺失而逆转。 此外，衰老触发因素是否相互作用？2006年的两项后续研究提供了强有力的证据，表明OIS（通过癌蛋白HRAS-V12、MOS、CDC6或细胞周期蛋白E诱导）与DNA复制应激的迹象有关，从而确定OIS是DNA过度复制和双链断裂形成后强烈的DNA损伤检查点反应的直接结果。 此外，炎症介质似乎是屏障网络中的一个关键方面。经历OIS的细胞表现出衰老相关的分泌表型（SASP）。2008年，发现多种趋化因子和白细胞介素（包括IL-6和IL-8）的分泌可以维持生长停滞，从而稳定系统，而SASP因子在其他环境中可能起到生长促进剂的作用。 尽管治疗诱导的衰老可以改善长期结果，但也发现它会导致癌症治疗的复发、自我更新增强和不良反应。因此，消除衰老细胞最近已成为一种明智的治疗策略。 里程碑6 代谢转变并非癌症产生根本原因 细胞呼吸——它们消耗氧气和葡萄糖以ATP的形式产生能量。当氧气不可用时，分化组织中的细胞将葡萄糖分解为乳酸（通过糖酵解）以产生能量。“沃伯格效应”描述了Otto Warburg在20世纪20年代的观察结果，即恶性肿瘤细胞即使在有氧的情况下也主要进行糖酵解（有氧糖酵解），从而导致高乳酸分泌。根据Warburg的说法，癌症的起源完全基于代谢变化。我们今天知道Warburg并不完全正确：致癌信号从根本上促进了恶性转化，部分是通过调节代谢。 肿瘤抑制剂的水平证实了癌症驱动基因突变与Warburg效应的联系。细胞呼吸依赖于三羧酸（TCA）循环以及与线粒体中的氧化磷酸化（OXPHOS）偶联的电子传递链（ETC）。事实上，发现肿瘤抑制蛋白p53参与控制糖酵解和OXPHOS之间的平衡。现有的研究进一步推翻了Warburg关于癌症中线粒体不可逆损伤的假说，表明癌蛋白KRAS在体外和体内诱导癌症细胞生长需要线粒体代谢和ETC功能。 此外，发现戊糖磷酸途径（PPP）中的葡萄糖代谢通过产生核苷酸前体和NADPH对致癌KRAS诱导的生长至关重要。PPP衍生的抗氧化剂也与促进癌症细胞存活有关，从而突出了抗氧化剂防御在癌症生长中的重要性。 里程碑7 癌症基因组测序 下一代测序（NGS）在二十一世纪第一个十年的出现预示着癌症研究的重大变化。单核苷酸变异（SNV）分析表明了包括匹配的正常样本的重要性：在肿瘤样本中鉴定出380万个SNV，其中260万个也发生在皮肤中，因此被归类为种系变异。经过进一步筛选，共有8个SNV被验证为对基因功能有预测影响的新型体细胞变体。 这八个基因在功能相关的途径中发挥作用——细胞信号传导（PTPRT、KNDC1、ADGRA1、GPR183和GCOM2）、细胞粘附（CDH24和CDHR2）和跨膜转运（SLC15A1）——因此表明基因组测序可以在关键的、潜在的治疗靶向性肿瘤发生途径中识别新的候选癌症基因。 目前的研究表明，癌症在单个肿瘤实体内部和之间都存在实质性的遗传异质性。最重要的是，这些发现为未来的研究提供了一条明确的道路：需要大规模应用全基因组测序以及描述转录组和表观基因组的相关技术，以更好地了解癌症复杂的遗传基础，并深入了解这些基因发现如何在临床上应用。 癌症基因组图谱（TCGA）和全基因组泛癌分析（PCAWG）等大规模研究目前已对多种肿瘤类型的数万个癌症基因组进行了测序。从这些大型队列中获得的见解包括识别出更多与先前意想不到的细胞过程相关的癌症基因，如代谢（IDH1和IDH2）和表观遗传调控（EZH2和PBRM1），以及确认肿瘤中的大多数体细胞突变并非高度复发（突变频率的“长尾”）。他们点燃了癌症进化的研究，这些研究基于通过测序推断的体细胞突变的系统发育，揭示了肿瘤发生的复杂动力学。 最后，突变特征的分析确定了许多以前已知和新的诱变过程，以及以前暴露的基因组特征。 里程碑8 利用免疫系统抵抗癌症 利用免疫系统进行癌症治疗的努力可以追溯到100多年前；然而，癌症是在持续的免疫监视下发展的，因此发展出多种免疫抑制机制，这些机制已被证明难以克服。1996年，James Allison及其同事证明，靶向CTLA-4（一种已知抑制T细胞激活的受体）的拮抗抗体可以诱导小鼠的肿瘤排斥反应，这一突破最终导致免疫疗法成为癌症治疗的新支柱。 这一发现揭示了“免疫检查点”在自我耐受癌症免疫逃避中的生理作用，同时也阐明了免疫检查点抑制剂（ICIs）的治疗潜力。2003年，Allison和合作者在一项针对黑色素瘤或癌症患者的CTLA-4抗体易普利单抗的首次人体研究中提供了这一治疗概念的临床证据。大约在同一时间，陈列平（Lieping Chen）、Tasuku Honjo、Gordon Freeman、Arlene Sharpe和其他人的临床前工作表征了一种不同的免疫检查点配体PD-L1，它可以在癌症细胞本身上发现（不同于仅限于专业抗原提呈细胞的CTLA-4配体）。 此外，Chen和Honjo证明了PD-L1在肿瘤免疫逃避中具有直接作用，并且可以用抗体进行治疗靶向。此前，Honjo还发现了T细胞上PD-L1的受体PD-1。这些进展刺激了针对PD-1-PD-L1轴的新型ICI的发展。2010年，对PD-1抗体nivolumab的首次人体研究揭示了几种肿瘤类型的持久消退，以及PD-L1的反应性和肿瘤表达之间的相关性，这最终被证明是一种有用但不精确的反应预测生物标志物。 2010年见证了ICI发展的第二个里程碑，ipilimumab（易普利姆玛）成为第一种被证明可以延长晚期黑色素瘤患者总生存期（OS）的药物（从中位约6个月延长至10个月）。因此，2011年3月，易普利姆玛成为美国食品药品监督管理局批准的第一种ICI，从而验证了Allison最初提出的免疫治疗方法。 然而，ICI并不是灵丹妙药。尽管ICI通常比其他抗肿瘤药物耐受性更好，但ICI存在多种潜在的严重免疫相关不良事件（irAE）的风险。此外，在几乎所有的癌症中，反应的频率和持续时间都是有限的。初步研究表明，影响干扰素信号传导（JAK1/2突变）和/或抗原呈递机制（B2M突变）的异常是耐药性的机制。 相比之下，具有某些突变特征的癌症会产生大量非自身表位（新抗原），因此对ICI特别敏感。毫无疑问，ICI已经彻底改变了癌症治疗，2018年诺贝尔生理学或医学奖授予Allison和Honjo就是明证。为了进一步开发ICI的治疗潜力，这些药物正在探索用于早期癌症，分别在黑色素瘤和非小细胞肺癌的明确局部治疗后具有批准的辅助和巩固适应症。这些药物也与各种其他治疗方法结合使用，导致涉及化疗和抗血管生成的批准。 然而，必须解决重要问题以进一步改善患者预后，特别是通过改善目前次优的预测生物标志物和减轻irAE。 里程碑9 工程化改造T细胞 T细胞可以有效识别并杀死受感染的细胞，如果它们识别癌症细胞，也可以杀死它们。过继性细胞疗法（ACT）就是利用T细胞的这种细胞毒性能力来根除肿瘤。早期研究显示，经过修饰的T细胞在转移后可以持续数月，这是未来ACT的关键条件。 1989年，Zelig Eshhar及其同事意识到，通过用对这些细胞上的蛋白质具有特异性的抗体部分替换T细胞受体（TCR）的结构域，可以克服T细胞识别表面肿瘤抗原的能力。他们将抗体的可变区与TCR链的恒定区结合，从而产生嵌合抗原受体（CAR），为T细胞提供抗体类型特异性。 表达CAR的T细胞识别并清除靶细胞，并在抗原存在的情况下产生白细胞介素2，这证明了这种方法会引发细胞免疫反应。T细胞对肿瘤抗原的生理识别是由TCR-CD3复合物介导的。然而，仅凭这种复合物不足以引发生产性T细胞反应，这需要共刺激受体的同时参与。 2002年，Michel Sadelain及其同事通过将TCR的细胞内结构域和关键的共刺激受体CD28整合到一个分子中来优化CAR设计，以帮助维持T细胞的扩增、功能和持久性。随后出现了其他类似的第二代CAR，结合了不同的共刺激结构域，如4-1BB，Crystal Mackall及其同事表明，4-1BB可以减少连续CAR信号传导引起的T细胞耗竭，从而提高抗肿瘤疗效。 2010年，James Kochenderfer及其同事在CAR T细胞疗法方面取得了突破，报告了一名晚期滤泡性淋巴瘤患者的肿瘤消退，该患者接受了两次自体T细胞输注，这些T细胞经过基因工程改造，表达了特异性识别B细胞上表达的抗原CD19的CAR。 CAR T细胞在患者中具有活性的发现推进了ACT领域的发展，在接下来的几年里，ACT取得了巨大的进展，在B细胞恶性肿瘤中取得了显著的成果，包括儿童和成人急性淋巴细胞白血病（ALL）、侵袭性B细胞淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病和用CD19 CAR T细胞治疗的多发性骨髓瘤。 与CAR T细胞并行开发的另一种ACT是工程化T细胞以表达识别肿瘤相关抗原的TCR。这种方法具有靶向细胞表面不存在的抗原的优点。尽管T细胞免疫疗法取得了成功，但重要的障碍仍然存在。 由于抗原丢失，疾病复发和对CD19 CAR T细胞治疗的获得性耐药性可能会在初始反应后发生。毒性效应，如细胞因子释放综合征或免疫效应细胞相关神经毒性综合征，也是一个重要的障碍，迫切需要反应和毒性的生物标志物。正在开发新的CAR构建体来解决这些局限性，包括多种抗原靶向CAR、加入细胞因子以提高疗效以及条件性表达CAR以调节CAR活性和安全性。 细胞工程的进步使CAR能够与自然杀伤细胞等其他免疫细胞一起使用，CRISPR-Cas9等基因编辑技术可以解决与CAR设计的复杂性和制造成本相关的局限性。总的来说，这些新方法可以在未来将这些革命性的“活药”扩展到更多的患者。 里程碑10 癌症的表观遗传驱动因素 肿瘤发生通常是一个缓慢的过程，与复杂的遗传改变网络的逐渐积累有关，随着时间的推移，这些改变会失调细胞的增殖和功能。然而，儿童癌症的病因并非如此——在癌症儿童中发现的复发组蛋白突变表明，“癌组蛋白”可能对基因表达产生巨大影响，是许多侵袭性儿童癌症的根本原因。 作为染色质的重要组成部分，核心组蛋白H2A、H2B、H3和H4不仅为真核DNA包装创造了结构骨架，而且对RNA复制、转录和修复的调控至关重要。组蛋白在这些细胞过程中的作用受其翻译后修饰模式的调节，如甲基化或乙酰化，因此取决于组蛋白修饰和染色质重塑酶的活性。研究表明，癌组蛋白通过改变染色质重塑和可及性来干扰转录调控，从而促进肿瘤的发生和进展。 2019年的一份报告表明，癌组蛋白可能不仅限于胶质瘤和肉瘤。在多种肿瘤类型中，已发现所有核心组蛋白的体细胞改变。这些突变是驱动突变还是乘客突变尚不确定，但受影响残基的位置表明，与第一个鉴定的GBM H3癌组蛋白类似，这些突变可能通过干扰翻译后组蛋白修饰和染色质重塑，从而有可能大大覆盖正常的基因表达模式。 在下游，这些变化与激酶信号传导和细胞代谢的改变有关，尽管其潜在机制尚不清楚。这些在理解癌组蛋白在癌症中的作用方面的进展揭示了新的治疗靶点，几种组蛋白脱乙酰酶抑制剂和酪氨酸激酶抑制剂目前正在临床试验中进行测试。新的精准医学努力，根据肿瘤的基因筛查在临床试验中分配治疗干预措施，应该会提高成功的机会。 里程碑11 肿瘤细胞克隆的多样性 下一代测序技术的出现使得癌症基因组的表征具有前所未有的分辨率（里程碑7）。通过将患者的癌症DNA与其种系DNA进行比较，使用来自肿瘤样本中单个细胞随机子集的数十亿份代表基因组的测序读数可构建体细胞突变的详细目录。对一些癌症基因组景观的深入了解有望将癌症治疗转向基因型指导方法。 然而，大多数癌症，甚至是具有明显初始反应的高度药物敏感性肿瘤，都会对靶向分子疗法产生耐药性（里程碑1）。2012年，Gerlinger等人证实了长期以来的怀疑：癌症是高度动态的进化实体，这对个性化医疗提出了重大挑战。癌症基因组的特征是极端异质性，不仅在肿瘤类型、原发性和继发性肿瘤或具有相同组织学肿瘤类型的个体之间，而且在单个肿瘤内也是如此。 癌症作为一种进化过程的概念是由彼得·诺埃尔于1976年提出的，他假设以克隆选择的形式作用于肿瘤的自然选择持续驱动进化适应。诺埃尔的原始进化模型反映了一条基本线性的路径，其中顺序显性克隆是疾病进展的基础。 詹姆斯·戈尔迪（James Goldie）和安德鲁·科尔德曼（Andrew Coldman）随后提出了肿瘤基因异质性助长治疗耐药性的观点，他们认为肿瘤的克隆异质性是癌症治疗导致进化变化的主要因素。令人惊讶的是，来自同一患者的两个样本在基因上没有完全相同，系统发育分析揭示了一种分支模式，而不是线性肿瘤进化。这项研究推动了肿瘤思维的转变——从线性到树状的癌症进化。 突变、基因漂移和选择的进化力量作用于数十亿癌症细胞及其微环境，从而产生肿瘤的突发行为。新的突变和作用于对肿瘤有益的突变的选择推动了亚克隆的扩张；随后，细胞分裂和突变的持续获得产生了进化适应所需的遗传异质性。 里程碑12 靶向非成药性靶点 21世纪初，当数十种激酶抑制剂进入临床时，肿瘤学中的关键非激酶靶点进展相对较小。RAS是一种小的GTPase，是癌症中最常改变的蛋白质之一，因此受到了特别的关注。由于在鉴定RAS抑制剂方面缺乏成功，许多人认为其是非成药性的。 然而，在2013年，Kevin Shokat的实验室开发了一种突破性的KRAS G12C突变体抑制剂，这是非小细胞癌症（NSCLC）中最常见的RAS改变之一。Shokat的化合物与RAS改变形式中位置12处的固有反应性半胱氨酸残基形成共价键，而野生型RAS在该位置有甘氨酸，不与Shokat化合物反应。 这一发现为Wellspring Biosciences奠定了基础，该公司将该化合物转化为更像药物的分子ARS-1620。在这个不断发展的共价RAS抑制剂领域，已经开发出两种药物，并在早期临床试验中显示出疗效：安进的索他西伯（AMG510）和Mirati的MRTX849。 AMG510和MRTX849都与KRAS-G12C中的反应性半胱氨酸形成共价键。在KRAS-G12C驱动的癌症小鼠模型中，这些药物作为单一疗法诱导肿瘤消退。一种更有前景的泛突变方法是靶向RAS与其下游效应器或SOS（一种激活RAS的鸟嘌呤核苷酸交换因子）之间的相互作用。 基因泰克、勃林格殷格翰和包括Terence Rabbitts在内的学术研究人员使用基于结构的设计来鉴定抑制这些相互作用的化合物，从而抑制下游信号传导。此外，靶向降解可能对这些其他不可药用的蛋白质有用。蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）是合成的E3连接酶，它结合靶蛋白并标记它们进行泛素介导的降解。 最初于2001年在Craig Crews的实验室中构思的第一个诱导雄激素受体降解PROTAC于2020年成功完成了一项I期试验，显示出一些抗肿瘤疗效的迹象。尽管许多非激酶癌症靶点仍然不稳定，但共价KRAS抑制剂和PROTAC的成功表明，开发靶向这些蛋白质的治疗化合物极具前景。 里程碑13 肠道菌群对肿瘤治疗的影响 定植于胃肠道黏膜的共生细菌深刻影响宿主的生理功能，包括代谢、细胞增殖、炎症和免疫。这些效应是由驻留细菌产生小分子和代谢物的能力以及在肠道屏障和全身与宿主免疫细胞协调串扰的能力所驱动的。 2013年，Laurence Zitvogel和Giorgio Trinchieri团队的两项开创性研究显示，完整的肠道微生物群对先天免疫系统和适应性免疫系统的启动对于三种抗癌方案的有效性至关重要。 如今，越来越多的研究已经表明，肠道微生物群的组成差异与ICIs的临床反应有关。重要的是，用无反应患者的粪便移植重建无菌小鼠，通过抑制局部和全身免疫来削弱PD-1阻断的抗肿瘤作用，从而表明肠道微生物组的组成可能是导致ICIs主要耐药性的一个因素。 肠道微生物群落具有强大的力量，可以调节对一系列治疗方式的反应，这一证实提出了一种有趣的可能性，即基于微生物的疗法最终可以在临床环境中实施。例如，操纵人体肠道微生物群可以采取饮食干预和益生元补充、粪便微生物群移植以及细菌群落或益生菌给药的形式。 然而，在这些可能性在治疗患者中实现之前，还需要做更多的工作来识别和验证可靠的预测微生物组生物标志物，并从根本上确定什么才是真正构成能够驱动有效癌症治疗反应的有利微生物组。 里程碑14 AI革命 组织病理学是目前癌症诊断的“金标准”。尽管组织切片的解释是主观的，但临床基因组学的出现通过识别可操作的肿瘤弱点，有助于完善患者分层和临床决策。然而，组织学评估和测序方法都是耗时且昂贵的，而且它们在不同机构之间往往会产生不一致的结果。而借助大数据和人工智能（AI）领域，可以生成预测模型，实现临床级自动化诊断，并促进临床医生的工作流程以实现准确诊断。 过去十年，数字化临床数据量激增，包括电子健康记录、基因组学和数字生物医学图像。也许是因为其标准化的高质量数据收集协议，以及比其他临床数据类型更少的固有缺失数据挑战，医学成像已成为人工智能在医学领域取得成功的前沿。 计算机视觉使一些最引人注目的研究能够从数字化图像中预测分子和病理线索。从数字图像中检索到的信息水平在速度以及推断和检测人类感知中隐藏的微妙特征的能力方面都超过了人类的能力。 2017年，Esteva等人发表了一项应用于癌症检测的计算机视觉领域的里程碑式研究。作者使用大量皮肤状况的数字图像数据集来训练和验证一个深度卷积神经网络，该网络能够以与训练有素的皮肤科医生相似的精度区分良性和恶性病变。 这些发现引发了进一步的研究，旨在了解是否可以从组织学模式中确定肿瘤与正常组织分类之外的其他特征——这是一项训练有素的病理学家可以很容易地通过视觉进行的任务。Coudray等人的概念验证工作提供了第一个确凿的证据，表明对肿瘤组织切片的深度学习可以预测驱动突变并对肿瘤亚型进行分类。 后续工作表明，如果数据集足够大，可以在不需要事先数据管理的情况下实现高诊断准确性。而有研究已经扩大了这些算法在检测多种癌症的分子足迹和预后相关性方面的适用范围。 参考文献： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/immersive/d42859-020-00083-8/index.html 【转载声明】本文转载自“BioMed科技”微信公众号。 同写意媒体矩阵，欢迎关注↓↓↓

北京、上海和波士顿 2024年3月29日 /美通社/ -- 加科思药业（1167.HK）发布2023全年业绩报告，业绩期内营收6350万元，研发投入3.72亿元，2023年末资金余额12亿元。加科思同时公布了近期业务进展及预期里程碑事件。 加科思药业董事长兼CEO王印祥博士表示："在过去一年，加科思的多个项目取得进展，SHP2抑制剂JAB-3312与戈来雷塞联合用药在中国获批开展三期注册性临床试验，加科思成为首个将SHP2推向注册性临床试验的企业，这是我们布局难成药靶点的阶段性成果。核心产品戈来雷塞完成注册性临床试验入组，并将于2024年上半年提交新药上市申请，这标志着加科思将进入商业化阶段。" 核心项目加速推进 KRAS G12C抑制剂戈来雷塞（JAB-21822） 非小细胞肺癌： 二线单药非小细胞肺癌二期注册性临床试验已完成入组，将按原计划于2024年二季度向CDE（国家药品监督管理局药品审评中心）提交新药上市申请 一线与SHP2抑制剂JAB-3312联合用药三期注册性临床试验在中国获批 胰腺癌： 二线及以上单药治疗胰腺癌已在国内启动二期注册性临床试验 已在2024年美国临床肿瘤学会胃肠癌研讨会年会（2024 ASCO GI）发布数据，确认客观缓解率为41.9%（13/31），疾病控制率为93.5%（29/31），中位无进展生存期（mPFS）为5.6个月 结直肠癌： 已在AACR-JCA公布戈来雷塞单药及与西妥昔单抗联合用药治疗KRAS G12C突变晚期结直肠癌的临床数据 单药及与西妥昔单抗联合用药三期注册性临床试验预计于2024年二季度获CDE批准 泛瘤种： 泛瘤种包括胆道肿瘤，胃癌、小肠癌、阑尾癌等 已在2024年美国临床肿瘤学会胃肠癌研讨会年会（2024 ASCO GI）发布数据，确认客观缓解率为57.9%（11/19），疾病控制率为84.2%（16/19），中位无进展生存期为7.0个月 二期单臂注册性临床试验正在与CDE沟通 SHP2抑制剂JAB-3312 JAB-3312一线与戈来雷塞联合用药已获CDE批准开展三期注册性临床试验，计划于2024年三季度启动。JAB-3312是全球首个进入三期注册性临床的SHP2抑制剂 已在2023年欧洲肿瘤内科学会年会（ESMO 2023）公布数据，在800毫克（每日一次）戈来雷塞和2毫克SHP2（每日一次，给药一周间歇一周）剂量组中客观缓解率（ORR）为86.7%（13/15），疾病控制率为100%（15/15） 已向2024 美国临床肿瘤学会（ASCO）提交联合用药长期安全性及有效性数据 其他临床项目进展 P53 Y220C激活剂JAB-30355：已在美国获批IND，计划于2024年下半年开展临床试验；将在2024美国癌症研究协会（AACR）公布临床前数据 BET抑制剂JAB-8263：计划于2024年下半年启动单药或联用二期试验；已向2024欧洲血液学协会大会（EHA）提交数据 Aurora A抑制剂JAB-2485：计划于2024年二季度确定二期推荐剂量；已于2023美国癌症研究协会（AACR）年会公布临床前数据 CD73单抗JAB-BX102：计划于2024年二季度确定二 期推荐剂量；已于2023美国癌症研究协会（AACR）年会公布临床前数据 PARP7抑制剂JAB-26766：将于2024美国癌症研究协会（AACR）公布临床前数据 PARP7抑制剂JAB-26766、GUE（谷氨酰胺底物相关代谢酶）抑制剂JAB-24114和LIF单抗JAB-BX300将根据相关研究进展和资源分配优化临床开发策略 临床前项目进展 KRAS multi 抑制剂JAB-23E73将于2024年二季度提交新药临床试验申请 HER2-STING iADC JAB-BX400将于2024年下半年确认临床候选分子 截至2023年12月31日，加科思全球发明专利申请累计340余件，其中授权发明专利82件。业绩期内加科思通过港股配售融资1.59亿港元，并获得亦庄国投1.5亿元资金支持，资金余额为12亿元，有足够的现金储备用于未来30-36个月的研发投入。同时回购并注销180.7万股，持续提升股东价值。 电话会议相关信息 加科思药业将于北京时间2024年3月29日召开2023年度业绩电话会。如需参加，请由此链接提前注册： https://s.comein.cn/AkyBh 关于加科思 加科思药业(1167.HK)致力于为患者提供突破性治疗方案。公司在研项目围绕KRAS、肿瘤免疫、肿瘤代谢、P53、RB、MYC六大肿瘤信号通路布局，核心项目以全球前三为目标。公司的愿景是与合作伙伴携手共进，成为全球认可的药物研发领导者。加科思的实验室坐落于中国北京、上海和美国波士顿，拥有诱导变构药物发现平台和iADC药物研发平台。了解更多，请访问: www.jacobiopharma.com 。