AI技术引领癌症免疫治疗新浪潮
在与癌症的斗争中,如何让免疫系统更“聪明”地识别并清除癌细胞,一直是科学家们努力的方向。近期,一项发表于顶尖期刊《科学》的研究带来了革命性突破:美国研究团队利用人工智能(AI)工具,成功设计出一种新型蛋白质,它能像“分子旗帜”一样精准锁定癌细胞,引导免疫大军发起攻击。
这项技术的核心是设计出能够替代天然T细胞受体(TCR)的结合剂,为开发更精准、更个性化的癌症免疫疗法开辟了全新的道路。
免疫系统的“身份识别卡”:pMHC复合物
我们的免疫系统中,T细胞扮演着“前线卫士”的角色,它们通过扫描细胞表面的pMHC-I复合物来识别“敌我”。这个复合物就像细胞的“身份识别卡”,展示着细胞内部的蛋白质片段。当细胞发生癌变时,其pMHC-I复合物上会呈现出异常的肽段信号。T细胞受体(TCR)一旦识别到这些异常信号,就会立即启动免疫反应,消灭病变细胞。
然而,寻找能够识别特定癌症信号的天然TCR既耗时又昂贵,且由于人类遗传的巨大差异性,很难找到普适性的TCR。这极大地限制了T细胞疗法的广泛应用。
AI赋能:设计“超级”T细胞受体替代品
为了克服这些挑战,研究人员转向了人工智能。他们利用先进的AI工具,如RFdiffusion和ProteinMPNN,从零开始设计全新的、小而稳定的蛋白质结合剂,使其能够特异性地识别并结合癌细胞表面的pMHC-I复合物。
这些AI设计的蛋白质堪称天然TCR的“升级版替代品”,它们绕过了寻找和改造天然TCR的复杂过程,能够快速、高效地生成。
研究成果与临床应用前景
研究团队取得了令人瞩目的成果。他们成功开发出针对11种不同pMHC靶标的特异性结合剂,这些靶标涵盖了肿瘤、HIV病毒以及癌细胞特有的突变蛋白。
更关键的是,当这些AI设计的结合剂被整合到嵌合抗原受体(CAR)中,并用于改造T细胞时,其中8种能够有效激活T细胞,更有2种产生了足够强大的免疫反应,成功摧毁了目标癌细胞。这意味着,这项技术具备转化为有效细胞疗法的巨大潜力。
研究人员表示,这一设计流程具有广泛适用性,仅需数周便可生成经过验证的特异性结合剂。这一突破性进展标志着我们向开发针对癌症和病毒感染的高效个性化治疗迈出了重要一步,同时有望显著降低脱靶效应带来的毒副作用。如果您对前沿的癌症治疗方案有任何疑问,或希望了解更多个性化治疗信息,可以尝试MedFind的AI问诊服务获取专业解答。