美国哥伦比亚大学瓦格洛斯内科学院和外科学院Andrea Califano教授团队近日在《自然·遗传学》发表两篇研究论文，为"癌症量子论"提供了关键证据：癌细胞只能占据少数稳定的细胞状态，且同一类型癌症患者的这些状态高度保守，靶向这些有限状态的药物组合或可在绝大多数患者中产生疗效，从而简化癌症治疗方式。
Califano将这一概念称为"癌症量子论"——正如电子在原子中只能占据有限数量的量子化能量状态，癌细胞也只能处于少数稳定状态之一，或在这些状态之间快速转换。更为关键的是，这些状态在特定类型癌症的几乎所有患者中高度保守。
目前癌症治疗的主流方向之一是个体化医疗——基于每位患者肿瘤的特异性基因突变开发靶向药物。然而Califano认为，这一方向只能解决冰山一角。"追踪癌症基因突变是一个强大的概念，但大多数情况下只能为患者争取有限的时间。现实是，约2000个癌症相关基因中潜在的突变模式数量超过宇宙中原子的数目，癌症远比我们想象的复杂。"
Califano团队以物理学和数学为工具，构建了一套本质上是癌症方程式的模型，通过分析来自活体癌细胞的数据，识别维持癌细胞状态的关键蛋白质——即"主调控因子"。"这些是控制细胞状态的将军。如果你关闭这些蛋白质，细胞就无法再维持其恶性状态。"
对逾20个不同癌症队列的超过10000份样本的分析仅识别出112种独特状态，且没有任何一种癌症被发现拥有超过七种状态。这意味着主调控因子组合的数量——以及癌细胞能够采用的可能状态数量——似乎是有限的。
在最新发表的一项研究中，研究团队逐一检测了数十万个胰腺癌细胞，发现每个肿瘤都包含代表相同六种不同状态的细胞。"患者之间真正不同的不是癌细胞的状态，而是处于某一状态的细胞比例，这似乎是突变的关键效应。好消息是，由于每位患者都存在相同的状态，如果找到几种药物能够共同靶向所有状态，这种组合就有可能是根治性的。坏消息是，在胰腺癌中，每种状态都可以自发转变为其他任何状态，这意味着我们可能永远无法用单一药物治疗这些肿瘤。"
弥漫性中线胶质瘤——一种罕见但致命的儿童脑癌——的前景可能更为乐观。利用识别现有药物的临床级算法OncoTreat和OncoTarget，研究团队研究生Ester Calvo Fernandez识别出三种药物——阿伐替尼、鲁索替尼和拉罗替尼——可组合靶向这一目前死亡率为百分之百的疾病的全部七种可能状态。实验室研究证实，这些药物单独均能有效靶向预测的癌细胞状态，且几乎所有靶向互补状态的两药组合均显著优于相关单药治疗。研究团队希望在临床试验中测试完整的三药联合疗法。
Califano表示："这是最终目标。我们的很多工作听起来很理论化，但我们预测的一切都会在实验室中得到验证，并在可能的情况下在临床中验证。我们已经证明，这些分析可以为多线治疗失败的患者预测疗法。"
参考文献：
Pasquale Laise et al, Developmental and MAPK-responsive transcription factors regulate distinct malignant cell states and associated genetic dependencies in pancreatic cancer, Nature Genetics (2026). DOI: 10.1038/s41588-026-02714-8
Ester Calvo Fernández et al, Systematic design of combination therapy by targeting master regulators of coexisting diffuse midline glioma cell states, Nature Genetics (2026). DOI: 10.1038/s41588-026-02550-w
编辑：王洪
排版：李丽
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