AI“重編程”癌癥干細胞促其自毀

美國加州大學圣迭戈分校研究團隊開發了一種摧毀癌癥干細胞的新方法，該方法在結腸癌的研究中取得了突破。他們利用人工智能精準識別治療靶點，并通過“重編程”癌癥干細胞促使其自我毀滅。這種方法僅針對癌細胞，不影響周圍組織，有望成為比現有治療方法更安全、更精確的替代方案。相關成果20日發表在《細胞·報告醫學》期刊上。

癌癥干細胞，這些隱藏在腫瘤中的“變色龍”細胞，一直是癌癥治療中的難題。它們不僅能躲避現有的治療手段，還能幫助癌癥復發、擴散，甚至對最先進的療法也有強大的抵抗力。

為了應對這些頑固的癌細胞，研究團隊創造了一個名為癌癥相關節點分化靶向（CANDiT）的機器學習工具。該工具能夠根據特定腫瘤的獨特基因組，識別新的治療靶點。CANDiT的工作原理是從一個關鍵基因入手，這個基因對健康細胞的正常生長至關重要，但在侵襲性癌癥細胞中通常缺失。接著，CANDiT會深入分析與該基因相關的基因網絡，并提出可通過調控這些網絡恢復細胞健康的潛在治療靶點。

團隊選擇結腸癌中的關鍵基因CDX2作為研究起點。利用CANDiT工具，他們對4600多種不同的腫瘤樣本進行了基因組掃描。通過分析，團隊意外地發現了一個新的治療靶點——PRKAB1蛋白質，它的作用是促進細胞在應激狀態下的生存。隨后他們利用現有藥物激活PRKAB1，從而成功恢復了結腸癌干細胞中CDX2基因的功能。

然而，這些癌癥干細胞仿佛無法忍受失去的“癌癥身份”，沒有停留在恢復正常細胞狀態上，而是選擇了自我毀滅。

為了驗證這一方法的臨床潛力，團隊將藥物測試推廣到患者來源的類器官模型中。他們還開發了一種基因簽名，即一種可通過基因激活模式預測患者對這種治療反應的方法。通過對2100多名患者的模擬分析發現，CDX2基因功能恢復后，結腸癌患者的復發和死亡風險可降低50%。