AI遇上免疫療法有望帶來下一代腫瘤免疫療法

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2018-02-27

以抗PD-1/PD-L1的免疫檢查點(diǎn)抑制劑為代表，腫瘤免疫療法在近年來在全世界范圍內(nèi)，給癌癥治療帶來了重大變革。在巨大成功之下，科研人員也正在開發(fā)下一代腫瘤免疫療法，以提高它們的效果，延長(zhǎng)它們的耐久。

以抗PD-1/PD-L1的免疫檢查點(diǎn)抑制劑為代表，腫瘤免疫療法在近年來在全世界范圍內(nèi)，給癌癥治療帶來了重大變革。在巨大成功之下，科研人員也正在開發(fā)下一代腫瘤免疫療法，以提高它們的效果，延長(zhǎng)它們的耐久。近日，利用人工智能（AI），我們?cè)趧?chuàng)新腫瘤免疫療法的設(shè)計(jì)上，取得了可喜的進(jìn)展。

先來說說癌癥。肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、黑色素瘤、乃至淋巴瘤等常見癌癥會(huì)通過免疫抑制的機(jī)制，逃脫免疫系統(tǒng)的監(jiān)控。而當(dāng)下的免疫療法正是通過抑制PD-1/PD-L1或是CTLA-4， “松開剎車”，讓免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行殺傷。這種療法對(duì)部分患者而言有很好的效果，但無法從中受益的患者，依然是多數(shù)。

研究人員們發(fā)現(xiàn)了一些背后的原因。原來，腫瘤會(huì)產(chǎn)生一種叫做TGFβ的分子，對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑產(chǎn)生抑制效果。利用Insilico Medicine的AI技術(shù)，約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Johns Hopkins University School of Medicine）的科學(xué)家們對(duì)TGFβ的通路進(jìn)行了分析，并發(fā)現(xiàn)這條通路在多種癌癥里的激活與FOXP3相關(guān)，而這正是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的標(biāo)志。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在許多腫瘤中有著浸潤(rùn)，它會(huì)抑制免疫反應(yīng)，導(dǎo)致較差的癌癥預(yù)后。

為了挑戰(zhàn)這一難題，研究人員們發(fā)明了一種叫做Y-trap的雙功能性免疫療法。這款療法由兩部分組成，一部分是針對(duì)特定免疫檢查點(diǎn)的抗體，另一部分則能讓免疫抑制分子失效。基于這一設(shè)計(jì)，他們帶來了兩款具體的Y-trap，分別靶向CTLA-4/TGFβ與PD-L1/TGFβ。

早期的研究表明，相比單獨(dú)的CTLA-4抗體，同時(shí)靶向CTLA-4/TGFβ的Y-trap能有效地消除調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的影響。“這款Y-trap不僅能讓CTLA-4失效，還能干擾對(duì)腫瘤維持調(diào)節(jié)性T細(xì)胞而言至關(guān)重要的TGFβ反饋循環(huán)。”這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人Atul Bedi博士說道。

▲Y-trap的設(shè)計(jì)（圖片來源：《Nature Communications》）

更令人驚嘆的是，在抗PD-1療法ipilimumab和pembrolizumab無法奏效的腫瘤里，這些Y-trap抑制腫瘤生長(zhǎng)和傳播的效果非常明顯。同樣，靶向PD-L1/TGFβ的Y-trap在實(shí)驗(yàn)中，抑制腫瘤生長(zhǎng)的效果也比現(xiàn)有的PD-L1抗體要出色。

“由于這些免疫機(jī)制在許多癌癥中都存在，Y-trap有望對(duì)提高腫瘤免疫療法的效果帶來重大影響。” Bedi博士評(píng)論道。

▲Insilico Medicine首席執(zhí)行官Alex Zhavoronkov博士（相關(guān)閱讀：未來已來？ | 藥明康德全球論壇實(shí)錄）

“Atul Bedi博士的團(tuán)隊(duì)正在創(chuàng)造腫瘤免疫療法的歷史，我也很高興看到Insilico的生物信息學(xué)與人工智能管線能協(xié)助他們推進(jìn)強(qiáng)大的靈活的平臺(tái)。我期待看到Y(jié)-trap能拯救癌癥與其他疾病患者的生命。” Insilico的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Zhavoronkov博士說道。

我們期待Y-trap能為腫瘤研發(fā)帶來更多欣喜，并為患者帶來下一代創(chuàng)新腫瘤免疫療法！

參考資料：

[1] Bifunctional immune checkpoint-targeted antibody-ligand traps that simultaneously disable TGFβ enhance the efficacy of cancer immunotherapy

[2] Researchers develop new technology platform for cancer immunotherapy

[3] Johns Hopkins spinout spotlights a showcase animal test for antibody-ligand I/O traps — matching checkpoints with a rein on Tregs

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