2026美國癌症研究協會年會(AACR 2026)已於今年4月圓滿落幕,在為期6天的議程中,科學家展示的突破性科學進展,涵蓋癌症研究的各個領域;共計近250項臨床試驗之中,也包含多項有望改變臨床實務的研究,突顯著癌症病患照護即將迎來的諸多進步。
當然,癌症治療的進步離不開先前數十年的基礎與轉化研究。因此,要推動實驗室層面的進一步進展,就需要更先進的工具,從而對癌症如何形成、如何擴散以及最終如何被攔截產生更根本性的見解。
從壁報展示到全體會議,AACR 2026年會的演講中鋪滿了創新技術,使研究人員能夠以全新的方式研究癌症。在本文中,環球生技策略夥伴——世易醫健(eChinaHealth),將聚焦在年會中展示的4項研究,說明新的研究工具如何引領具有治療意義的發現。
ORIGAMI:以物理學建構腫瘤形態 不需體學測量即可研究細胞可塑性
在有關微小殘留病灶(MRD)的發現科學全體會議(plenary session)上,比利時法蘭德斯生物科技中心旗下的魯汶癌症生物學中心(VIB Center for Cancer Biology)的Jean-Christophe Marine博士,分享了一個基於物理學的新框架,用於研究腫瘤內異質性和治療誘導的細胞可塑性——這是導致黑色素瘤治療抗藥性的兩個因素。
Marine研究團隊以不同細胞狀態與獨特形態相關的觀察為基礎,Marine及其同事開發了一套稱為ORIGAMI的技術,透過測量細胞表面積和體積,來定義黑色素瘤中存在的異質性細胞狀態,並監測治療誘導的細胞狀態轉變,這些轉變可能預示著新發治療抗藥性。
Marine表示,這種方法的有趣之處在於,基本上科學家可以在沒有任何體學測量的情況下定義細胞狀態。目前Marine研究團隊將ORIGAMI應用於篩選能夠使抗藥性黑色素瘤細胞重新敏感化的治療藥物,以細胞表面積的減少作為治療反應的指標。
這種方法揭示,使用內質網和高基氏體調節劑處理黑色素瘤細胞,可能克服對trametinib和palbociclib等癌藥的治療抗藥性;此外,他們還發現,這些藥物可以在先前標靶治療產生抗藥性的細胞中,提高免疫檢查點抑制劑(ICI)的療效。
Trace-n-Seq:追蹤胰臟癌神經支配 深度追蹤藥物攻打「癌王」成效
長期以來,人們已知神經元會浸潤腫瘤,但由於含有神經元遺傳訊息的神經元細胞體位於腫瘤微環境之外,因此描述這些神經元及其在腫瘤生物學中作用的努力一直受阻。由於只有神經末梢浸潤腫瘤,傳統的腫瘤定序方法無法捕捉支配神經元的基因表現模式。
在癌症中神經-免疫交互作用(neuro-immune crosstalk)為主題的大型研討會上,德國海德堡幹細胞技術與實驗醫學研究所(HI-STEM)的Andreas Trumpp博士,分享了他的研究團隊為克服這一障礙而開發的技術。
該方法名為Trace-n-Seq,其是將一種稱為Fast Blue的螢光染劑,注射到腫瘤中,它會被浸潤腫瘤的神經末梢攝取,並沿著軸突逆行、運回其神經元胞體,從而標記那些神經末梢存在於腫瘤中的神經元細胞體。幾天後,研究人員收集神經元細胞體,並使用細胞分選技術分離出Fast Blue陽性的細胞,然後對Fast Blue陽性的神經元細胞體進行單細胞RNA定序。
Trumpp研究團隊在小鼠模型中應用了這種方法,以描述支配胰臟腺癌(PDAC)的數千個神經元的表現模式,這些神經元的細胞體通常位於主動脈或脊髓旁邊,並進而確定了與支配健康胰臟的神經元相比,PDAC支配神經元特有的轉錄模式。研究團隊還觀察到PDAC中軸突「萌芽」增加,這種分支結構導致了神經末梢與癌細胞之間能有更多的接觸。
他們也使用Trace-n-Seq技術,研究了白蛋白結合型紫杉醇對PDAC神經支配的影響,發現這種常見的胰臟癌治療方法,顯著減少了治療腫瘤中支配感覺神經元的數量,並導致腫瘤縮小。
此外,他們還發現減少腫瘤神經支配,提高了ICI在PDAC模型中的療效。 目前研究團隊正在評估使用白蛋白結合型紫杉醇、gemcitabine和ICI治療PDAC的臨床療效。
SPARC:以病理切片空間+轉錄體打造AI工具 助力理解治療反應
以AI分析組織病理學切片、預測患者的治療反應,是AI的常見應用項目之一,但現有工具通常無法識別治療反應或抗藥性的潛在機制。這意味著研究人員正在錯失能夠揭示克服抗藥性或治療抗藥性腫瘤策略的關鍵資訊。
在開幕式全體會議上,美國麻省理工學院的Regina Barzilay博士,分享了她的研究團隊透過整合組織病理學切片資料和空間轉錄體學資料,開發出一種基於AI的新模型SPARC,該模型不僅可以透過分析組織病理學切片來預測治療反應,還可以識別與回應相關的轉錄程序。
透過在前述兩種資料類型上進行訓練,Barzilay研究團隊產生出一個可以檢查組織病理學切片的模型,並基於其訓練的數據,報告腫瘤組織不同區域中活躍的轉錄程序,並預測反應的可能性。
Barzilay指出,表示,SPARC可以讓我們了解下一步干預的目標應該是什麼,利用這些數據來識別靶點,是這項技術的主要應用。透過確定與治療反應或抗藥性相關的轉錄程序,SPARC為研究人員提供了有價值的訊息,從而為治療提供指引。
超pH敏感性奈米顆粒:鎖定腫瘤酸性微環境 讓干擾素精準打擊癌症
如何選擇性地針對癌細胞、同時不傷害大多數健康細胞,是癌症治療的核心原則,使用針對腫瘤相關生物標記設計的標靶治療,則是實現這一目標的方法之一。然而,這些療法通常僅對腫瘤表現該生物標記的患者有效。研究人員正在探索的另一種可以利用癌症的酸性微環境的方法。
美國德州大學西南醫學中心Harold C. Simmons綜合癌症中心的Qiang Feng博士,在以創新治療模式和轉譯平台為主題的壁報專場展示了研究成果。他表示,腫瘤酸性是腫瘤微環境中一個普遍存在的特徵,由糖酵解增強所驅動,為腫瘤特異性治療提供了一個具有廣泛適用性的機會。
Feng研究團隊利用腫瘤酸性的特性,更精確地遞送免疫刺激細胞激素IL-2。目前IL-2已被應用於癌症治療,但因為脫靶活性會產生毒性副作用,使用上仍面臨挑戰。
研究團隊首先將超pH敏感性(UPS)的奈米顆粒,嵌入立體腫瘤培養物和人體組織中,以識別嚴重酸性區域;這種UPS奈米顆粒,被設計為在周圍pH值降至5.3以下時發出螢光,從而使研究人員能夠找出嚴重酸性的分布區域;研究人員再將這些數據與空間轉錄體學結合,發現嚴重酸性區域富含細胞因子介導的訊號傳遞和細胞外滲,這兩者都是表明免疫活化的現象。
研究團隊還觀察到,當透過靜脈注射將UPS奈米顆粒給予患者時,它們在腫瘤中被活化,但在正常器官中極少被活化,表明了腫瘤選擇性。基於這些觀察,他們推斷用UPS奈米顆粒封裝IL-2,可能能夠選擇性地遞送至腫瘤,並避免與標準給藥相關的副作用。
他們在小鼠中評估了這種方法,發現UPS奈米顆粒封裝的IL-2在縮小腫瘤方面與未封裝的IL-2同樣有效,但相關的全身性干擾素活化顯著減少,這表明毒性較低。
(責任編輯 / 吳培安)