撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
嵌合抗原受體(CAR)T 細胞在血液系統惡性腫瘤(白血病、淋巴瘤)中已顯示出治愈潛力,并在實體瘤和自身免疫疾病中的療效也日益增強。然而,識別安全有效的靶點仍是 CAR-T 細胞療法面臨的一個主要瓶頸。
2026 年 6 月 25 日,CAR-T 細胞治療先驅、賓夕法尼亞大學的Carl June教授等,在國際頂尖學術期刊Cell上發表了題為:AI-driven discovery of GPNMB CAR T cells as a multi-cancer therapy 的研究論文。
該研究開發了一種由人工智能(AI)驅動的 CAR-T 細胞靶點發現方法,用于優先篩選并提名具有治療潛力的靶點,由此發現了新靶點——GPNMB,并進一步驗證了靶向 GPNMB 的 CAR-T 細胞在白血病、黑色素瘤和結直腸癌等小鼠模型中表現出顯著的抗腫瘤活性,有效清除體內腫瘤細胞,延長生存期。
研究團隊表示,這項工作凸顯了 AI 如何以系統化和數據驅動的方式,釋放出日益增長的生物信息學數據的巨大潛力。這僅僅是個開始,因為自主型 AI 正迅速崛起。
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在這項最新研究中,研究團隊通過整合人類皮膚癌和健康組織的單細胞 RNA 測序數據,開發了一種由人工智能(AI)驅動的 CAR-T 細胞靶點發現方法。通過使用公共數據集對候選物進行篩選,以優化其在腫瘤組成、組織特異性和臨床可行性方面的表現。大語言模型(LLM)被用于優先篩選并提名具有治療潛力的靶點。
結果顯示,糖蛋白非轉移性黑色素瘤蛋白B(GPNMB)是最常被提名的靶點,它是一種 I 型跨膜糖蛋白,在黑色素生成、組織修復等生理過程中發揮作用,其不僅與黑色素瘤有關,還被發現與帕金森病、代謝功能障礙相關脂肪性肝炎有關。
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數據、知識和推理驅動的人工智能框架將GPNMB鑒定為皮膚癌中的CAR-T細胞靶點
研究團隊進一步驗證了 GPNMB 在血液系統腫瘤和實體瘤中的廣泛表達。進而設計了一種靶向人類 GPNMB 的 CAR-T 細胞,其在單核細胞白血病、黑色素瘤和結直腸腺癌的小鼠模型中表現出顯著的抗腫瘤活性,有效清除體內腫瘤細胞,延長生存期。
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靶向 GPNMB 的 CAR-T 細胞對血液系統腫瘤的效果
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靶向 GPNMB 的 CAR-T 細胞對黑色素瘤的效果
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靶向 GPNMB 的 CAR-T 細胞對非皮膚癌(結直腸癌、胰腺癌、腎癌)的效果
該研究的亮點:
使用生物學數據的大語言模型可識別可行的 CAR-T 細胞靶點;
GPNMB 在多種類型的腫瘤細胞表面廣泛表達;
靶向 GPNMB 的 CAR-T 細胞可在體內清除血液和實體腫瘤。
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總的來說,這項研究建立了一種可擴展的 CAR-T 細胞靶點發現流程,并支持將靶向GPNMB的 CAR-T 細胞作為多癌種治療手段進行轉化應用。
該研究是利用皮膚癌數據開發了這一 AI 框架,但其設計具有模塊化和通用性,可適用于任何癌癥類型甚至其他疾病。該 AI 框架還能夠兼容不同類型的數據集,同樣,它并非專為特定的大語言模型而設計,因此隨著大語言模型的持續演進和發展,該 AI 框架也可應用于未來的模型。
研究團隊在論文的方法部分詳細介紹了該 AI 框架,以便其他研究人員能夠使用并根據自身研究進行調整,研究團隊還計劃將該 AI 框架應用于其他癌癥類型和疾病,并繼續優化靶向 GPNMB 的 CAR-T 細胞療法,以備未來可能開展的臨床試驗。
值得一提的是,Cell期刊同期發表了一年題為:CAR T targets: AI takes the wheel 的評述文章,文章指出,識別安全有效的靶點仍是 CAR-T 細胞療法面臨的主要瓶頸。Carl June等人開發了一種基于大語言模型(LLM)輔助的評分框架,以簡化這一過程,并由此鑒定并驗證了GPNMB作為黑色素瘤、白血病和結直腸癌等多種癌癥中的 CAR-T 細胞治療的潛在靶點。
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論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00651-3
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