南開學(xué)生團(tuán)隊(duì)研發(fā)新技術(shù) 助癌癥患者精準(zhǔn)選藥

南開大學(xué)本科招生
2021-9-24 02:48:15 文/梁梓涵 圖/賈翔
隨著癌癥進(jìn)入“精準(zhǔn)治療”時(shí)代,特異性更強(qiáng)、毒副作用更小的靶向藥物也不斷推陳出新。面對種類繁多的靶向藥,如何選擇適合患者的,成為備受關(guān)注的問題。
近日,南開大學(xué)藥學(xué)院“AccRate”學(xué)生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),首次基于藥物作用“第一性原理”,開發(fā)了準(zhǔn)確、高效的藥物敏感性檢測技術(shù),并命名為AccRate技術(shù)。該技術(shù)能夠在用藥前預(yù)測藥物對患者的有效性,幫助患者更精準(zhǔn)地用藥。目前學(xué)術(shù)界尚無將藥物探針應(yīng)用于組織染色的報(bào)道,本技術(shù)理念屬首創(chuàng)。
靶向藥種類多 哪種最適合?
靶向藥物是指被賦予了靶向能力的藥物或其制劑。其目的是使藥物或其載體能瞄準(zhǔn)癌癥特定的病變部位,并在目標(biāo)部位蓄積或釋放有效成分,從而達(dá)到特異性抑制癌癥的效果,在提高藥效的同時(shí),降低毒副作用,減少對正常組織、細(xì)胞的傷害。相較于化學(xué)療法、放射性療法,靶向藥可更大程度地延長患者生命,并且副作用更小。電影《我不是藥神》中的“救命藥”格列衛(wèi),就是靶向藥的典型代表。
然而,癌癥是一類復(fù)雜的、異質(zhì)性很大的疾病,即便是同一種癌癥,由于個(gè)體差異,不同患者體內(nèi)存在著不同的“靶點(diǎn)”,因此,同一種靶向藥,在臨床應(yīng)用中的療效也因人而異,這也是靶向藥治療癌癥的一大障礙。
“比如說同一種治療肺癌的靶向藥,在不同肺癌患者體內(nèi)的藥效實(shí)際是有區(qū)別的,如果患者體內(nèi)的‘靶點(diǎn)’與靶向藥攻擊的‘靶點(diǎn)’未能匹配,就會導(dǎo)致癌癥患者花了大筆的藥費(fèi),卻不能改善病情,反而錯失了最佳治療時(shí)間而導(dǎo)致病情惡化、甚至死亡。” 南開大學(xué)藥學(xué)院“AccRate”學(xué)生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張恒說。
因此,如果能有一種方法在用藥前預(yù)測藥物對患者的有效性,將大大降低藥物無效的風(fēng)險(xiǎn)。而現(xiàn)有的檢測方法普遍存在準(zhǔn)確性不高、耗時(shí)長、價(jià)格貴、取樣痛苦等問題。
靶向藥探針染色技術(shù) 讓藥效“可視化”
南開大學(xué)藥學(xué)院博士研究生張恒所在的課題組此前一直專注于抗腫瘤藥物研發(fā),在研究藥物靶點(diǎn)時(shí),需要借助藥物探針進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這引發(fā)了課題組思考:是否可以利用藥物探針,在組織標(biāo)本上進(jìn)行染色,實(shí)現(xiàn)藥物效果“可視化”,從而幫助患者更精準(zhǔn)用藥。
而后,團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一想法,并開發(fā)了準(zhǔn)確、高效的藥物敏感性檢測技術(shù),命名為AccRate技術(shù)。
AccRate團(tuán)隊(duì)成員正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作
張恒介紹說,“這一技術(shù)通俗來講,就是用熒光標(biāo)記藥物,并作用于患者的病理切片上,如果藥物能夠與患者的靶點(diǎn)原位結(jié)合,熒光就能顯示出來,如果沒有靶點(diǎn)存在,就檢測不到熒光信號。根據(jù)熒光信號的強(qiáng)弱來預(yù)測靶點(diǎn)的含量,根據(jù)熒光信號的位置預(yù)測藥物的效果和副作用!
AccRate技術(shù)原理示意圖
該技術(shù)是一項(xiàng)普適性較強(qiáng)的技術(shù),可以更清晰地判斷藥物與靶點(diǎn)的相互作用,熒光信號越強(qiáng),說明親和性越高,反映該組織存在的靶點(diǎn)越多,藥物越有效。利用該技術(shù)處理患者的病理切片,在4小時(shí)之內(nèi)就可以通過染色強(qiáng)度來預(yù)測該靶向藥是否對該患者有效。
AccRate技術(shù)對多個(gè)肝癌標(biāo)本的檢測結(jié)果
AccRate技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性首先在實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞和動物身上得到了驗(yàn)證,結(jié)果顯示AccRate預(yù)測的藥物療效與實(shí)際藥物療效呈高度正相關(guān)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步與多家醫(yī)院合作,開展回顧性臨床試驗(yàn),結(jié)果顯示,患者用藥后的療效與AccRate預(yù)測的結(jié)果幾乎吻合,該研究論文于2019年發(fā)表于Cell子刊《iScience》上。
新技術(shù)應(yīng)用前景廣闊
張恒介紹,利用該技術(shù),可幫助癌癥患者選擇最合適的靶向藥,為患者爭取更多用藥時(shí)間和機(jī)會,還能夠避免用錯藥帶來的副作用,提高患者的生活質(zhì)量。該技術(shù)還有助于藥物研發(fā),某些靶向藥探針的染色結(jié)果還可用于輔助病理診斷,在外科手術(shù)等方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。此外,在新藥臨床試驗(yàn)中利用該技術(shù),還將有助于在短時(shí)間內(nèi)篩選出大概率有效的患者入組,能夠提升臨床研究的可靠性和成功率。
AccRate團(tuán)隊(duì)成員在顯微鏡下觀察及成像
AccRate團(tuán)隊(duì)成員正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作
值得一提的是,AccRate技術(shù)與現(xiàn)有的藥物敏感性檢測技術(shù)相比,準(zhǔn)確性高,成本低(比傳統(tǒng)技術(shù)降低十倍以上)、耗時(shí)短(檢測用時(shí)約4小時(shí),當(dāng)天即可得到結(jié)果),而且所需樣本是患者確診時(shí)所得到的病理切片,無需再次進(jìn)行穿刺或手術(shù)來獲取樣品,減少了患者痛苦。
目前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已與多家醫(yī)院合作,進(jìn)一步擴(kuò)大臨床試驗(yàn)規(guī)模,現(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示:該技術(shù)預(yù)測藥物療效的準(zhǔn)確率可達(dá)95%。已有多個(gè)投資機(jī)構(gòu)和企業(yè)對AccRate項(xiàng)目表示關(guān)注和肯定。
來源:南開大學(xué)新聞中心 南開大學(xué)微信公眾號