它精准“剪断”了癌症的生长信号,却“放过”了所有健康细胞!
这可能是通向“既要疗效,又要生活质量”的癌症精准治疗新纪元。近日,弗朗西斯·克里克研究所(The Francis Crick Institute)和Vividion Therapeutics的科学家们联手宣布,他们发现了一种革命性的化合物,能以一种全新的方式阻止肿瘤生长,同时完美规避了传统疗法“杀敌一千,自损八百”的严重副作用。这一突破性成果已发表在10月9日国际顶刊《科学》(Science)杂志上,相关药物已迈入首次人体临床试验。
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我们的故事要从癌症的“万恶之源”——RAS基因说起。
你可能对它不熟,但它在癌症界声名显赫。大约五分之一的癌症,都和它有关。在正常细胞里,RAS是个“信号兵”,负责在需要时才传递生长命令。但一旦它发生突变,这个信号兵就疯了,变成了24小时不停歇的“咆哮帝”,卡在了“Go!Go!Go!”的模式,细胞开始疯狂增殖,肿瘤由此而生。
所以逻辑很简单:想让世界清静,就得让它“闭嘴”。
但RAS这家伙狡黠无比,直接搞定它极其困难。于是科学家们想:不如去搞定它的“下属”?这是因为RAS的“命令”要通过很多“小弟”传下去,其中一个核心“堂主”叫PI3Kα。
擒贼先擒王不行,那就先断其左膀右臂!
于是,第一代药物(如Alpelisib)诞生了。它们的策略简单粗暴:直接把PI3Kα的“发动机”(激酶活性)给关了。管你是谁下的命令,我统统不执行。
这招有用吗?有用,但问题也大了。
科学家们很快发现,PI3Kα不光听RAS这个“黑老大”的,它同时还兼任一份“白道”的好工作——响应胰岛素,调控血糖。
你把“发动机”一关,癌症信号是停了,但正常功能也废了。结果就是:患者出现严重的高血糖、皮疹等毒副作用,生活质量急剧下降,治疗被迫中断。
这就是癌症治疗的经典困局:魔鬼和天使,竟然长在同一张脸上。
难道就没有办法,只惩罚魔鬼,不伤害天使吗?
我们能不能不炸毁PI3Kα这个堂口,而是精准地“剪断”从RAS连过来的那根“黑电话线”呢?
这正是《科学》这项新研究石破天惊的地方。
研究团队利用先进的化学蛋白质组学平台,从数万个靶点中“钓”出了一类全新的小分子化合物。它们的设计思路堪称“鬼斧神工”。
它们不碰《科学》的“发动机”,而是瞄准了其表面一个极其隐秘的位点——半胱氨酸242(C242)
选择这个C242位点,其绝妙就在于:
只在PI3Kα上有,其他PI3K家族成员没有。精准!
它不在RAS的直接结合面上,而在“隔壁”。
新的化合物就像一小块“共价超级胶水”,一旦遇到C242,就“啪”地一下永久粘在上面。
这一粘,奇迹发生了!
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就像往精密的机器里插进了一根小木棍,PI3Kα蛋白的“RAS结合域”(RBD)构象(三维形状)瞬间发生了改变。
结果,当RAS这个“黑老大”再想过来打电话传递信号时,发现“手”够不着了!这在物理上造成了“空间位阻”,直接阻止了RAS与PI3Kα的结合。
这才是真正的外科手术式打击!
“黑电话线”被剪断了。但PI3Kα的“发动机”毫发无损。当胰岛素的“白电话线”打进来时,它依然能正常工作。
鱼和熊掌,这次真的兼得了。
小鼠实验数据证实了这一点:
疗效:新化合物(如VVD-699)有效抑制了RAS驱动的肿瘤生长。
安全:与导致血糖飙升的Alpelisib形成鲜明对比,新化合物完全没有引起高血糖症状!
故事到这里,已经足够震撼了。但更大的惊喜还在后面。
研究人员抱着试一试的心态,把这种新药用在了HER2过表达(一种乳腺癌的常见驱动基因)的肿瘤上。
按理说,这不关RAS什么事。可结果是——同样有效!甚至效果更强!
科学家们发现,在这种癌症中,新药的抑制作用竟然是不依赖RAS的。这意味着,他们不仅剪断了RAS的“黑电话线”,还意外地掐断了HER2的另一条神秘通路。
一把钥匙,开了两把锁。
更疯狂的是“组合拳”的效果。当这款新药与现有的KRASG12C抑制剂(如Adagrasib)联用时,在一种凶险的肺癌原位模型中,实现了100%的完全、持久的肿瘤消退
目前,一种基于该机制的相关药物已经获批进入首次人体临床试验,将用于测试其在RAS突变和HER2突变患者中的安全性与疗效。
我们专门针对PI3K和RAS的相互作用,克服了这一挑战,让PI3K可以自由地与其他靶点结合,该研究的通讯作者之一、克里克研究所的朱利安·唐沃德(Julian Downward)教授说,看到这些临床试验的开始,真的令人无比兴奋。
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参考文献:
- Joseph E. Klebba, Nilotpal Roy, Steffen M. Bernard, et al. Covalent inhibitors of the PI3Kα RAS binding domain impair tumor growth driven by RAS and HER2.bioRxiv2024.12.17.629001
- https://doi.org/10.1101/2024.12.17.629001
- The Francis Crick Institute. (2025, October 19). Breakthrough cancer therapy stops tumor growth without harming healthy cells.
- Joseph E. Klebba, Nilotpal Roy, Steffen M. Bernard, et al. Covalent inhibitors of the PI3Kα RAS binding domain impair tumor growth driven by RAS and HER2.Science, 2025; DOI: 10.1126/science.adv2684
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