#抗癌
蘋果、紫洋蔥抗癌,中國科學家找到背後“功臣”
近日,山東大學齊魯醫院教授李石洋與山東大學基礎醫學院教授袁得天團隊合作開展的研究,首次證實蘋果皮、紫洋蔥等常見食材中的槲皮素並不能直接抗癌,而需經腸道菌群代謝轉化為3,4-二羥基苯乙酸(DOPAC)後,才能化身啟動免疫細胞(主要是CD8+T 細胞)的“興奮劑”。研究人員對《中國科學報》表示,這項線上發表於《細胞-代謝》的研究,不僅為傳統“飲食抗癌”找到了關鍵科學依據,也為臨床治療開闢了“飲食—菌群—免疫”協同抗癌的新路徑。李石洋課題組合影。課題組供圖槲皮素“抗癌”離不開腸道菌群作為一種廣泛存在於水果和蔬菜中的黃酮醇,槲皮素已被證實可通過抑制腫瘤轉移、血管生成及細胞增殖,在癌症預防和治療中發揮作用。但人們對它在體內的確切作用機制,尤其是與腫瘤微環境(TME)的相互作用並不瞭解。新研究正是圍繞槲皮素對腫瘤微環境內免疫組分的作用機制展開的。“研究發現,槲皮素的微生物代謝產物DOPAC才是發揮抗癌作用的真正‘功臣’。”李石洋向《中國科學報》介紹說,當人們食用含槲皮素的食物後,腸道菌群會把槲皮素分解,代謝產物中的DOPAC經由血液循環系統進入腫瘤微環境,繼而精準找到CD8+T細胞並啟動後者。“被DOPAC啟動的CD8+T細胞,不僅增殖速度變快,還會分泌更多干擾素、穿孔素和顆粒酶等‘抗癌武器’,精準消滅癌細胞。”李石洋說。為驗證該結論,研究團隊進一步開展了反證實驗。他們先給實驗小鼠喂抗生素,在清除腸道中的細菌後再喂槲皮素,結果發現槲皮素的抗癌作用消失了。論文指出,這說明沒有腸道菌群幫忙“加工”,槲皮素就是“普通食材”,無法發揮抗癌作用。DOPAC扮演的角色在免疫細胞中,CD8+T細胞被認為是抗腫瘤反應的“主力”。但在一般情況下,腫瘤微環境通常“營養有限”,癌細胞在資源上與CD8+T細胞存在競爭,進而給其帶來代謝挑戰,削弱抗癌能力。正因如此,人們更加好奇,DOPAC到底扮演了什麼樣的角色?李石洋介紹說,腫瘤微環境是一個高度複雜的生態系統,內有巨噬細胞、樹突狀細胞、自然殺傷細胞(NK細胞)、T 細胞、B 細胞等多種免疫細胞,以及內皮細胞、基質細胞等非免疫細胞。腫瘤細胞和這些非腫瘤細胞亞群之間的相互作用,決定著腫瘤的興衰。研究團隊通過實驗發現,在腫瘤微環境中,CD8+T細胞的NRF2蛋白是調節細胞殺傷腫瘤能力的“開關”,但該蛋白會被另外一種名為KEAP1的蛋白束縛,從而一直處於“蟄伏”狀態。當DOPAC出現後,KEAP1蛋白很容易與其直接結合,失去對NRF2蛋白的“控制”。當細胞內的NRF2蛋白“重獲自由”後,會促進新角色——Bnip3的轉錄;而後者的一個重要能力就是驅動受損的線粒體自噬。線粒體自噬是細胞“更新換代”的重要策略。CD8+T細胞的線粒體功能受損,抗腫瘤能力就會顯著下降。而Bnip3介導的受損線粒體自噬後,細胞會長出健康的新線粒體。新線粒體的誕生意味著CD8+T 細胞“煥發青春”,這使其在與癌細胞的抗衡中擁有更多能量,最終提升抗腫瘤作用。“實驗顯示,經過DOPAC處理的CD8+T細胞線粒體活性提升了40%,增殖速度是原來的2倍,殺滅癌細胞的效率也提高了35%。”李石洋告訴記者,這項研究揭示了腸道菌群來源的DOPAC有望成為癌症治療的潛在候選分子,同時也可能作為免疫檢查點(ICB)治療的增效劑。多角度驗證,結論仍成立李石洋表示,為進一步證實上述結論,研究團隊開展了多組驗證實驗。研究人員首先用動物模型進行正向驗證,結果發現,給黑色素瘤小鼠喂食槲皮素(經腸道菌轉化DOPAC)或直接注射DOPAC後,實驗小鼠的腫瘤體積均縮小約60%,腫瘤內CD8+T細胞的浸潤量(進入腫瘤內部的數量或密度)增加了2倍;而對於腸道菌被清除掉的小鼠,即使喂再多槲皮素,其腫瘤症狀依然如故。接著,研究團隊進一步對作用機制進行驗證。他們利用基因編輯技術對CD8+T細胞的NRF2基因進行敲除,再重複前述實驗,發現實驗小鼠即便進補了DOPAC,也無力抗癌。這也印證了NRF2在CD8+T細胞啟動反應中掌握著“核心開關”。他們還在黑色素瘤小鼠實驗中發現,當注射DOPAC與抗PD-1抗體聯合使用時,小鼠的腫瘤縮小速度較單獨用藥起效更快、效果更好。論文指出,未來通過“補充 DOPAC+免疫治療”的組合,有望讓更多患者受益。此外,研究團隊還進一步探索了該機制對多種腫瘤的治療潛力。實驗發現,DOPAC的介入,同樣能對結直腸癌和肝癌小鼠模型產生腫瘤抑制效果。這說明DOPAC對於腫瘤有潛在的臨床治療作用。給“飲食抗癌”的科學建議基於以上結論,研究團隊針對傳統的“飲食抗癌”給出了多條健康“小提示”。首先在飲食上需注重槲皮素的攝入。在蔬果的食用習慣及選擇上,吃蘋果建議帶皮吃——槲皮素主要富集於果皮,紫洋蔥和白洋蔥中優先選擇前者,西藍花建議焯水後涼拌食用等。不過,李石洋也提醒,槲皮素無需食用過量,每日1個蘋果、半顆紫洋蔥就能滿足日常所需;另外,也不宜大量服用“槲皮素補劑”代替天然食物。其次要注重守護腸道菌群的健康。非必要不使用抗生素,因為後者會破壞產生DOPAC的腸道菌群。李石洋建議,日常可通過喝酸奶、吃泡菜等補充體內益生菌,或攝入全穀物、豆類等富含膳食纖維的益生元,為菌群提供適宜生長環境。對於正在與癌症鬥爭的病患,研究團隊建議接受PD-1/PD-L1 抑製劑治療的患者在醫生指導下調整飲食結構,適當增加含槲皮素的食物攝入。“這項研究揭示了腸道菌群作為‘隱形免疫調節器’的深層價值。”李石洋表示,未來團隊將進一步探索具體參與槲皮素轉化的菌群種類,為精準調控腸道微生態、最佳化腫瘤輔助治療提供更準確的靶點。 (中國科學報)
Google×耶魯聯手發佈抗癌神器!AI推理精準狙擊「隱身」癌細胞
【新智元導讀】近日,Google與耶魯大學聯合發佈的大模型C2S-Scale,首次提出並驗證了一項全新的「抗癌假設」。這一成果表明,大模型不僅能復現已知科學規律,還具備生成可驗新科學假設的能力。剛剛,AI科學應用領域又有一件大事發生!Google與耶魯大學的科學家們聯合發佈了一個大模型Cell2Sentence-Scale 27B(C2S-Scale)。該模型提出了一個關於癌細胞行為的全新假設,並在多次體外實驗中得到驗證。這一發現引發廣泛關注,它展示了人工智慧模型生成原創科學假設的潛力,有望由此打開一條人類抗癌的新途徑。網友prinz在x平台上評價道,「這表明該模型並非簡單重複已知事實,而是生成了新的、可驗證的科學假設。」C2S-Scale基於Google的開源Gemma模型建構,訓練語料涵蓋超過10億個Token的轉錄組資料、生物學文獻與中繼資料,從而使其具備跨維度解析細胞行為的能力。目前,耶魯大學的研究團隊正在推進AI在其他免疫學情境中生成更多科學預測,這一機制的出現有望加速抗癌新療法的研發步伐。研究人員還在bioRxiv上公開了論文的預印本,目前該論文正在經歷「同行評審」階段。AI不是只懂復現還可以提出全新發現C2S-Scale是一款擁有270億參數、旨在理解單個細胞「語言」的基礎模型。它建立在Gemma模型家族之上,將單細胞分析帶入了一個全新的前沿階段。C2S-Scale在科學預測方面的成果證明了研究團隊在生物學模型上的一項假設:生物學模型同樣遵循明確的模型擴展規律——就像自然語言模型一樣,模型越大,在生物學任務上表現越優。這也引出一個更為關鍵的問題:更大的模型只是提升了已有能力,還是能夠獲得全新的推理能力?模型擴展的真正潛力,在於催生新思路、揭示未知規律,而非僅限於性能的線性提升。癌症免疫治療的一大挑戰在於許多腫瘤相對於免疫系統而言幾乎都是「隱身」的。讓腫瘤「現身」的一個關鍵是通過抗原呈遞(antigen presentation)讓它們顯示出能觸發免疫反應的訊號。抗原呈遞,是把病原體(比如病毒、腫瘤)的「可疑分子片段」(抗原)展示在細胞表面,讓免疫細胞看到並識別,從而決定是否發動攻擊。研究人員賦予C2S-Scale這樣的任務:讓它尋找一種「條件性放大劑」,能夠在「免疫環境陽性」(Immune-Context-Positive)情況下增強免疫訊號。這一任務需要模型具備複雜的條件推理能力,而這種能力正是大模型隨著規模擴大所湧現的特性——較小模型無法捕捉這種依賴環境的效應。為了實現這一點,研究人員設計了一個「雙環境虛擬篩選」流程,以識別這種特定的協同效應。該流程包括:免疫環境陽性(Immune-Context-Positive):輸入真實患者樣本,保留腫瘤與免疫系統的互動,並維持低水平干擾素訊號;免疫環境中性(Immune-Context-Neutral):輸入缺乏免疫背景的細胞係數據。研究人員在以上兩種環境中對超過4000種藥物進行模擬,並要求模型預測那些藥物只會在免疫環境陽性條件下增強抗原呈遞,從而更符合臨床實際。結果顯示,約有10%–30%的藥物在文獻中已有報導,這驗證了模型的可信度。而其餘候選則是從未被報導過的新發現,這意味著模型不僅復現了已知生物學現象,還發現了潛在的新型免疫協同藥物。新里程碑AI「抗癌假說」得到驗證C2S-Scale模型發現了激酶CK2抑製劑silmitasertib(CX-4945)具有一種顯著的「環境分化效應」:僅在免疫訊號活躍的環境中顯著增強抗原呈遞,而在免疫中性環境下幾乎無效。這一發現表明模型成功生成了具備實驗可驗證性的全新生物假設。在後續的實驗階段,研究人員在人體神經內分泌細胞模型中測試了這一假設,實驗顯示:單獨使用silmitasertib對抗原呈遞(MHC-I)影響不顯著;低劑量干擾素單獨使用僅產生輕微效果;聯合使用兩者則顯著增強抗原呈遞,使其提升約50%。這一結果證實模型預測的可靠性,並揭示出讓腫瘤對免疫系統更易被識別的潛在新途徑。C2S-Scale模型電腦模擬預測多次在體外實驗中得到驗證。它成功識別出一種新的干擾素依賴性放大劑,揭示出讓「冷腫瘤」變「熱」的潛在新途徑,為免疫治療帶來新的希望。儘管該研究仍處於早期階段,這一成果已為新型聯合療法的開發提供了實證依據,並開啟了以大模型驅動的生物學發現新範式——科學假設的生成、篩選與驗證將日益智能化、系統化。目前,新的C2S-Scale 27B模型及其相關資源已在Hugging Face全面開放。地址:https://huggingface.co/vandijklab/C2S-Scale-Gemma-2-27B也可以在GitHub上訪問其程式碼。地址:https://github.com/vandijklab/cell2sentence研究人員希望和更多的人共同探索上述工具,進一步拓展該項研究的成果,讓大模型可以解讀更多生命語言的奧秘,從而為醫療科技帶來全新突破。 (新智元)
Google DeepMind啟動首個人類臨床試驗,目標:用AI攻克所有疾病
AI 設計的藥物將正式進入人體試驗。Google旗下的Isomorphic Labs正準備啟動AI設計藥物的人體臨床試驗。這家從DeepMind分拆出來的公司,正在把「用AI治癒所有疾病」的野心變成現實。Isomorphic Labs總裁Colin Murdoch在巴黎接受Fortune採訪時透露:「有人正坐在我們倫敦國王十字區的辦公室裡,與AI合作設計抗癌藥物。這正在發生。」經過多年研發,Murdoch表示AI輔助藥物的人體臨床試驗終於近在眼前:下一個重大里程碑是真正進入臨床試驗,開始將這些藥物用於人體。我們正在擴充團隊,已經非常接近了。從AlphaFold到藥物設計Isomorphic Labs的誕生源於DeepMind最重磅的突破之一:AlphaFold。這個能夠高精度預測蛋白質結構的AI系統,從最初只能預測單個蛋白質結構,發展到可以模擬蛋白質與DNA、藥物等其他分子的相互作用。這些飛躍讓它在藥物發現領域變得極其有用,幫助研究人員更快、更精確地設計藥物。Murdoch說:「這就是Isomorphic Labs的靈感來源。它真正證明了我們可以在AI領域做一些非常基礎的工作,幫助解鎖藥物發現。」2021年,Isomorphic Labs從DeepMind獨立出來。2024年,發佈AlphaFold 3的同年,Isomorphic與諾華和禮來簽署了重大研究合作協議。2025年4月,Isomorphic Labs在首輪外部融資中獲得6億美元,由Thrive Capital領投。建構「世界級藥物設計引擎」這些交易是Isomorphic建構「世界級藥物設計引擎」計畫的一部分——一個將機器學習研究人員與製藥業資深人士結合的系統,旨在更快、更便宜、更高成功率地設計新藥。作為與大型製藥公司合作的一部分,Isomorphic支援現有的藥物項目,但它也在腫瘤學和免疫學等領域設計自己的內部候選藥物,目標是在早期試驗後最終將其授權出去。「我們確定一個未滿足的需求,然後啟動自己的藥物設計項目。我們開發這些項目,將它們投入人體臨床試驗……我們還沒有達到那一步,但正在取得良好進展。」Murdoch說。改變製藥業的遊戲規則如今,製藥公司往往要花費數百萬美元才能將一種藥物推向市場,有時試驗開始後的成功率只有10%。Murdoch相信Isomorphic的技術可以徹底改善這些機率:我們試圖做所有這些事情:加快速度,降低成本,但也真正提高我們成功的機會。他希望利用AlphaFold的技術,讓研究人員對他們正在開發的藥物在人體試驗中的效果有100%的信心。「有一天,我們希望能夠說——好吧,這裡有一種疾病,然後點選一個按鈕,就會彈出針對該疾病的藥物設計。全部由這些令人驚嘆的AI工具驅動。」Murdoch說。網友熱議ASI (Always Seeking Inconsistencies)(@JamesPotterAI)激動地評論:這就是我興奮地活在這個歷史時刻的原因。這太他媽棒了!Stef(@stefano_kerope)感嘆道:歷史上最好的出生時代。我們太幸運了。Olly 🦾(@pantoteleist)表示:如果他們成功了,我會向他們鞠躬,他們將是我唯一會鞠躬的人。我甚至不會向中國家的國王鞠躬。當然,也有人提出了擔憂。Colonel Tasty(@JoshhuaSays)質疑:我想知道「永遠不相信醫學科學」或反AI人群需要多長時間才能接受這一點。我知道肯定會有最初的抵制,因為「這是由AI開發的」。你認為什麼時候對每個人來說都會變得顯而易見?LucklessJohn(@luckless_john)則擔心:它只會提供給富人。Caroline(@CarolineRommer)提出了一個務實的觀點:先治癒一種疾病不是更有趣的目標嗎?建立概念驗證,然後再升級。技術的進步總是比社會的接受要來得快。當AI 制的藥真的在開始治癒人類疾病時,我們是否真的準備好了呢?就像第一批疫苗、第一例器官移植,每一次醫學突破都伴隨著質疑和恐懼。但這次不同的是,設計藥物的不再是穿白大褂的科學家,而是運行在伺服器上的演算法。英國科幻作家亞瑟·克拉克說過:「任何足夠先進的技術都與魔法無異。」當AI 開始治病救人,它究竟是魔法,還是科學?或許答案並不重要。重要的是,那些曾經被認為無藥可醫的帶給人類無數病痛的疾病,或許有了被攻克的希望。重要的是,人類又向「治癒所有疾病」這個終極夢想靠近了一步。 (AGI Hunt)
《沛爾生醫參加日本生技展 CAR-T成果亮眼 打響名號》 致力耕耘基因改造 CAR-T 抗癌細胞療法領域的沛爾生醫(6949),今年獲經濟部生技醫藥產業發展推動小組(BPIPO)邀請參加10/9-10/11在日本橫濱舉行的BioJapan生技博覽會,向全球生技藥廠展現沛爾生醫在CAR-T領域的核心技術及研發成果,各大國際藥廠驚艷於台灣在細胞與基因治療(Cell and Gene Therapy, CGT)產業上的發展,吸引日本媒體大幅報導。沛爾生醫表示,此行成果豐碩,許多藥廠主動洽詢合作機會,盼藉此增進國際交流,打響台灣生醫國家隊名號。 BioJapan生技博覽會自1986年創立,已成為全球生技產業創新與合作的重要平台。沛爾生醫此行由董事長林成龍醫師親自領軍,並參訪日本最大生命科學創新園區之一的「湘南 iPark」、日本製藥工業協會(JPMA),與生物技術、醫療科技及製藥業界代表進行深度交流。林成龍醫師為牛津大學免疫學博士,曾擔任英國倫敦帝國學院講座教授,擁有超過25年的基因工程和細胞療法經驗,並已為逾百名患者提供CAR-T細胞治療,為免疫學和細胞與基因治療領域權威人物。 沛爾生醫具有世界級之細胞治療產品研發能力,掌握領先國際之先進技術與專利製程,相關專利技術更於2020年、2021年和2023年多次榮獲國家新創獎。沛爾生醫在會場展示董事長林成龍醫師及研發團隊之研究成果,除CD19 CAR-T產品具有獨特的製造工藝及設計外,近期在實體腫瘤領域的突破性更受到現場高度關注。
《對抗癌症再下一城 中山醫學大學附設醫院開創多元細胞治療新選擇》 中山醫學大學附設醫院致力於高端醫療,抗癌領域再下一城,獲得衛福部最新核准執行「自體免疫細胞(DC-CIK)」治療「實體癌第四期」之細胞治療技術。面對難纏的癌症,中山附醫全院迄今已申請多項細胞療法,包含CIK、NK、DC以及最新核准的DC-CIK等,成為全台擁有最多元細胞治療選擇的醫院之一。 中山附醫免疫細胞治療中心主任曹昌堯教授表示,新通過的DC-CIK 細胞免疫治療是結合具有精準辨識抗原的樹突細胞(DC)及毒殺細胞能力的細胞激素誘導殺手細胞(CIK),在體外共同培養大量擴增後,將活化的免疫細胞回輸入患者體內的療法,不僅能直接毒殺癌細胞,同時能活化自身的免疫系統,目前可用於5種癌別,包含胃癌、肺癌、大腸直腸癌、乳癌及卵巢癌。 月初立法院三讀通過再生醫療雙法,台灣成為繼日本、韓國後,為再生醫療制定專法並進行管理的亞洲第3位,藉由更嚴格的法律來保障病患權益,也助益台灣接軌國際間再生醫療的發展。中山附醫身為中部指標性醫院,早已超前佈署成立「細胞治療中心」,積極推動免疫細胞療法並累積豐富經驗。自2020年6月起,已幫助150多例癌症患者進行免疫細胞治療,且獲得不錯的治療成果!曹昌堯主任/教授說,每位病患都須經專責醫師及團隊根據病情、癌別特性、使用中的標準治療及身體狀況等進行綜合評估,配合多向溝通後,才能選定並量身打造出合適的癌症治療計畫,現階段認為合併治療效果是優於文獻平均值的。因此,如何確實掌握治療時機及搭配病人規劃適合的療程計畫,才可能是提高治療勝率的關鍵。