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南开学生团队研发新技术助癌症患者精准选药

大学作者：南开大学 2021-09-18 17:37:19

随着癌症进入“精准治疗”时代，特异性更强、毒副作用更小的靶向药物也不断推陈出新。面对种类繁多的靶向药，如何选择适合患者的，成为备受关注的问题。

近日，南开大学药学院“AccRate”学生创业团队，首次基于药物作用“第一性原理”，开发了准确、高效的药物敏感性检测技术，并命名为AccRate技术。该技术能够在用药前预测药物对患者的有效性，帮助患者更精准地用药。目前学术界尚无将药物探针应用于组织染色的报道，本技术理念属首创。

靶向药种类多哪种最适合？

靶向药物是指被赋予了靶向能力的药物或其制剂。其目的是使药物或其载体能瞄准癌症特定的病变部位，并在目标部位蓄积或释放有效成分，从而达到特异性抑制癌症的效果，在提高药效的同时，降低毒副作用，减少对正常组织、细胞的伤害。相较于化学疗法、放射性疗法，靶向药可更大程度地延长患者生命，并且副作用更小。电影《我不是药神》中的“救命药”格列卫，就是靶向药的典型代表。

然而，癌症是一类复杂的、异质性很大的疾病，即便是同一种癌症，由于个体差异，不同患者体内存在着不同的“靶点”，因此，同一种靶向药，在临床应用中的疗效也因人而异，这也是靶向药治疗癌症的一大障碍。

“比如说同一种治疗肺癌的靶向药，在不同肺癌患者体内的药效实际是有区别的，如果患者体内的‘靶点’与靶向药攻击的‘靶点’未能匹配，就会导致癌症患者花了大笔的药费，却不能改善病情，反而错失了最佳治疗时间而导致病情恶化、甚至死亡。” 南开大学药学院“AccRate”学生创业团队负责人张恒说。

因此，如果能有一种方法在用药前预测药物对患者的有效性，将大大降低药物无效的风险。而现有的检测方法普遍存在准确性不高、耗时长、价格贵、取样痛苦等问题。

靶向药探针染色技术让药效“可视化”

南开大学药学院博士研究生张恒所在的课题组此前一直专注于抗肿瘤药物研发，在研究药物靶点时，需要借助药物探针进行实验，这引发了课题组思考：是否可以利用药物探针，在组织标本上进行染色，实现药物效果“可视化”，从而帮助患者更精准用药。

而后，团队通过进一步实验验证了这一想法，并开发了准确、高效的药物敏感性检测技术，命名为AccRate技术。

AccRate团队成员正在进行实验操作

张恒介绍说，“这一技术通俗来讲，就是用荧光标记药物，并作用于患者的病理切片上，如果药物能够与患者的靶点原位结合，荧光就能显示出来，如果没有靶点存在，就检测不到荧光信号。根据荧光信号的强弱来预测靶点的含量，根据荧光信号的位置预测药物的效果和副作用。”

AccRate技术原理示意图

该技术是一项普适性较强的技术，可以更清晰地判断药物与靶点的相互作用，荧光信号越强，说明亲和性越高，反映该组织存在的靶点越多，药物越有效。利用该技术处理患者的病理切片，在4小时之内就可以通过染色强度来预测该靶向药是否对该患者有效。

AccRate技术对多个肝癌标本的检测结果

AccRate技术的准确性和可靠性首先在实验室的细胞和动物身上得到了验证，结果显示AccRate预测的药物疗效与实际药物疗效呈高度正相关。项目团队进一步与多家医院合作，开展回顾性临床试验，结果显示，患者用药后的疗效与AccRate预测的结果几乎吻合，该研究论文于2019年发表于Cell子刊《iScience》上。

新技术应用前景广阔

张恒介绍，利用该技术，可帮助癌症患者选择最合适的靶向药，为患者争取更多用药时间和机会，还能够避免用错药带来的副作用，提高患者的生活质量。该技术还有助于药物研发，某些靶向药探针的染色结果还可用于辅助病理诊断，在外科手术等方面也具有广阔的应用前景。此外，在新药临床试验中利用该技术，还将有助于在短时间内筛选出大概率有效的患者入组，能够提升临床研究的可靠性和成功率。