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地球知识局
文字 | 林间草木声
校对 | 朝乾 编辑 | e
AI,已经搞定了癌症?
8月19日,美国莫德纳与默沙东联合公布了一项Ⅲ期临床试验结果:双方使用AI辅助,合作开发的个性化mRNA黑色素瘤疫苗mRNA-4157,交出了极其亮眼的成绩单:达到了无复发生存期这一主要终点,意味着可以有效延长患者的生命。
(截图:nytimes.com)▼
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黑色素瘤本身是一种不太常见的癌症,全球每年新发患者大约30万人,男性发病多于女性。但这一针的意义,远不止黑色素瘤:
这款AI协助开发的疫苗,是按照每个患者的病情私人订制的。一人一针,绝无平替。而且,早在IIB期的临床试验中,这款疫苗就已经将患者的复发或死亡风险降低了49%。
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所以消息一出,整个美股生物医药板块应声大涨——莫德纳股价当天收盘暴涨约177%!默沙东也明显走高,连带着国内的生物医药板块都趁机沾了一波光。
癌症这玩意,千人千面
癌症我们都不陌生,什么肺癌胃癌宫颈癌食管癌口腔癌,个个都是健康杀手。
虽然我们这癌那癌的叫着,但每个癌症患者体内的癌其实都不一样。毕竟,癌细胞本就来自正常体细胞的突变,变化的基因也是五花八门。
其中一部分突变,会制造出正常人体内不存在的“异常蛋白片段”,免疫学上称为“新抗原”。它就像癌细胞身上多出来的“特殊标记”。如果能提前把这个标记告诉免疫系统,T细胞就可能更精准地锁定并清除癌细胞。
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这就把问题推到了下一步:如果能针对每个人不同的变异,开发一款专门的药。治疗效果势必更好。
但在过去,别说定制药物,光是弄一款新药,就够一家大药企累得够呛。
这行里流传着“三个十”:开发一款新药往往需要10年以上、投入数十亿美元、最终成功的概率还不到10%。光是“找靶点”这一步,就能把人急疯——毕竟要找的是所有病人都能用的“最大公约数”。
近些年火起来的癌症CAR-T细胞疗法,其实也是“一人一针”:抽出自体免疫细胞,用基因工程改造成能识别肿瘤的“超级T细胞”,再回输体内。这一针也得上百万,显然不是患者能轻松负担的。
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2019年,研究人员曾为一名患有罕见神经退行性疾病(Batten病)的女孩Mila,专门设计了一款以她名字命名的药“Milasen”。为了这一份药,全球顶尖的波士顿儿童医院调动了一大批专家,还专门募资300万美金。这套打法,显然没法复制。
但AI的强大算力则可以直接针对单个患者的肿瘤特征做定制,把个性化疗法,从顶尖科研项目,变成临床上的常规操作。
过去,人们对抗癌症的方法主要是手术切除、放疗、化疗这些。除了掉头发、呕吐这些副作用不说,复发和转移也拦不住。现在,开始不一样了。
AI出手,玩法完全不一样
虽然AI很牛逼,也不能搞定整个药物开发流程。但光是在抗原和基因分析上的加速作用,就已经让人类有了面对癌症的新牌。
癌细胞能在体内攻城略地,很大程度上靠的就是欺骗免疫系统。当人体内的免疫T细胞察觉到不对劲时,癌细胞会分泌一种叫PD-L1的蛋白,给自己保平安。这原本是人体正常细胞用于敌我识别、避免被友军误伤的信号,结果被癌细胞拿来当了障眼法。
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于是,科学家给免疫系统配上了“反诈APP”,研发出了PD-1/PD-L1药物,提前占据信号点位,重新启动人体自身的抗癌机制。
而这次莫德纳和默沙东联合开发的个性化mRNA疫苗,本质上也是帮助人体免疫系统重新具备对癌细胞的识别能力。但更有针对性,堪比一对一辅导而患者只需要提供肿瘤样本和一份血样。
医生会先以血液作为本底,对比血液和癌细胞中的遗传物质,初步锁定到底哪里变异了;再提取癌细胞的DNA和RNA,测序分析突变状况,预测哪些新抗原最可能诱发有效的免疫反应。
这里最关键的环节,是一项叫HLA(人类白细胞抗原)的检验。可以把它理解成免疫细胞用来“展示”蛋白片段的小托盘。
不同人的HLA差异极大:同一个突变产生的抗原,在患者A身上可能很容易被展示、被免疫系统识别;换到患者B身上,可能就毫无存在感。更何况,人类的基因组经过千百年演化,也堪比屎山代码,有突变不一定致癌。
接下来才轮到AI大显身手。它既要分析“癌细胞发生了什么突变”,还要预测“这个片段能不能和这位患者的HLA结合”“结合之后能不能真正激活T细胞”,有点类似新药开发中的靶点分析。
最后,AI会筛选出34个新抗原,把它们的信息合成为一条mRNA。后面的步骤,就和其他疫苗大同小异了。
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莫德纳在这方面的探索始于十年前。为此研发的mRNA疫苗技术,反倒在新冠疫情中先一步派上了大用场;之后数十亿的接种剂量,也验证了它的安全性。
在AI辅助下,从患者取样到个体化mRNA药物生产出来,大约只需要6周!
这种AI和我们平时用的生成式大模型不是一回事,属于行业专用款,要消化海量的基因组、免疫组学数据。未来,这套算法还会持续吸收临床结果和免疫原性数据,越用越准。
不过,这类疫苗主要用于控制癌症扩散和避免复发,并不能直接治愈癌症。所以说“AI攻克癌症”,那还为时尚早。
AI,早就改变了生物医学界
莫德纳与默沙东这次公布的临床试验针对黑色素瘤。除此之外,还有9项相似的临床试验正在推进,覆盖肾癌、肺癌等多种癌症。
试验数据很好,离获批上市仍有很长的路要走。只是从技术路径上看,新的大门已经打开。就像2020年,AlphaFold 2的横空出世直接改变了蛋白质研究的固有模式。
过去,用X射线晶体学、冷冻电镜这类传统方法解析一个蛋白质结构,往往要耗上几个月甚至几年;到了AlphaFold这里,只要能给氨基酸序列,点点鼠标就行了。
这项成果在2024年就拿下了诺贝尔化学奖,堪称神速。获奖者之一的英国人德米斯·哈萨比斯,大学学的是计算机,毕业后的第一份工作,竟然是游戏设计。
德米斯·哈萨比斯其人
(图:fortune.com)▼
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今年,澳大利亚一位IT专家,为了拯救自己罹患癌症的爱犬,直接耗时两个月,用GPT和AlphaFold手搓出一针mRNA疫苗。打完之后,肿瘤还真的缩小了。看到这儿我陷入了沉思:别人家的狗生病,主人用AI做疫苗;我家猫生病,我只会抱着它哭……
国内现在也拥有高水平的AI技术,各大药企在PD-1、CAR-T这些免疫类肿瘤创新药上也积累了不少开发经验,已经展开了mRNA疫苗的开发。
2025年4月,恒瑞医药旗下瑞宏迪医药的RGL-270,成为国内首个获批新药临床试验的mRNA肿瘤疫苗。这款疫苗主要针对胰腺癌复发,在I期临床试验中已经取得了不错的数据。
彩色电子显微镜下的胰腺癌细胞▼
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立康生命的LK101则走了另一条路:用能分泌抗原的树突细胞替代靶点筛选。目前,它已经获得中美两国卫生部门的临床试验许可。
回头看,人类对抗癌症的武器,从“一刀切”的手术刀,到无差别杀伤的放化疗,再到认人下药的免疫疗法,如今已经走到“一人一针”的定制时代门口。
过去,医生和药厂寻找所有患者都能用的“最大公约数”,未来则可能把每个人身上的“不同”直接变成药方的一部分。癌症最难缠的地方,恰恰可能成为下一代疗法的突破口。
所以,那支让莫德纳股价暴涨177%的疫苗,意义或许不只是治一种病——它昭示的是一个方向:医学,正在从“一视同仁”,走向“千人千面”。
*本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场
封面:shutterstock
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