
癌症治疗正迎来新突破。近日,丹麦技术大学(DTU)联合美国斯克里普斯研究所的科研团队,在权威期刊《Science》上发表研究成果:他们开发出一种全新的人工智能平台,能够以空前的速度在计算机中设计“蛋白钥匙”,帮助人体免疫细胞识别并杀伤癌细胞,为精准治疗癌症打开了新局面。
“我们相当于是为免疫系统打造了一双新的‘眼睛’。”研究通讯作者、DTU副教授Timothy P. Jenkins表示,“以往的个体化癌症免疫治疗依赖从患者或供体中筛选T细胞受体,这一过程非常漫长且复杂。而现在,我们可以借助AI平台在短短4到6周内完成新型靶向蛋白的设计。”
AI+免疫治疗,像“导弹”一样精准
免疫系统中的T细胞能识别癌细胞,是因为它们能检测到癌细胞表面被称为**pMHC(主要组织相容性复合物)**的分子,这些分子携带着“异常”蛋白片段(肽段)。但传统方法很难高效地找到可以精准识别这些pMHC的T细胞受体。
这一AI平台的出现,则让科学家可以在计算机中设计出高度特异性的蛋白“小分子绑定器”(minibinder),取代天然T细胞受体,锁定特定的癌症标志物。这些“蛋白钥匙”就像导弹的制导系统,能帮助T细胞更准确地瞄准癌细胞,避免误伤健康组织。
实验验证:设计蛋白有效杀伤癌细胞
研究团队以一种常见于多种肿瘤类型的癌症抗原NY-ESO-1为测试靶点,成功设计出可紧密结合该靶点的minibinder。随后,他们将该蛋白导入T细胞中,制造出一种新型免疫细胞,命名为IMPAC-T细胞。
在实验中,这些IMPAC-T细胞展现出强大的识别和杀伤癌细胞的能力。研究人员还将该方法应用于一名晚期黑色素瘤患者体内发现的新型癌症靶点,同样成功设计出可结合该靶点的minibinder,进一步证明这一平台的“定制”能力。
“看到这些完全在计算机中设计出来的蛋白,竟然能在实验中表现得如此出色,真是令人兴奋。”DTU博士后、论文共同作者Kristoffer Haurum Johansen表示。
内置“安全筛查”,降低副作用风险
精准并不只是高效,更要安全。研究团队在AI平台中加入了一项关键步骤——虚拟安全筛查。他们用AI比对设计出的minibinder是否也会错误地结合正常细胞上的pMHC,从而提前筛除可能导致副作用的分子。
“通过在设计阶段就预测并排除潜在交叉反应,我们显著提升了疗法的安全性。”DTU教授、论文合著者Sine Reker Hadrup指出。
距临床应用或仅需5年
研究人员表示,该技术距离进入人体临床试验大约还有5年时间。一旦成熟,治疗流程将类似于目前的CAR-T细胞疗法:患者在医院抽血后,科学家会从血样中提取免疫细胞,在实验室中导入AI设计的minibinder,再将这些“改造过”的细胞输回患者体内,精准猎杀癌细胞。
未来,癌症治疗有望从“广撒网式”的化疗,转向“个性定制式”的免疫打击。AI正在将这种可能变为现实。
参考文献:Kristoffer Haurum Johansen et al, De novo-designed pMHC binders facilitate T cell-mediated cytotoxicity towards cancer cells, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv0422. www.science.org/doi/10.1126/science.adv0422
编辑:王洪
排版:李丽





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