1309章 系统纠错
几天后,新的实验结果出来了。
与理论推测完全一致:在这组完全缓解的小鼠肿瘤样本中发现了极其特殊的微环境改变:
肿瘤细胞凋亡的方式是免疫沉默型凋亡,没有大量释放促炎因子,而是释放了抗炎信号和促修复信号;肿瘤相关的成纤维细胞从促癌表型转变为再生表型,开始分泌健康的细胞外基质;残存的肌肉卫星细胞被激活,表达肌源性分化标志物;甚至观察到了新生的毛细血管芽。
“这不是单纯的杀伤,”杨平在讨论会上展示这些数据,“这是一场有序的交接。”
他调整呼吸,试图用最准确的语言描述这个发现:
“当K因子以特定方式、在特定时机触发了肿瘤细胞的身份验伪-清除程序时,它没有引发混乱的坏死和炎症,而是启动了一套程序性的退场机制,濒死的肿瘤细胞释放出修复信号,将微环境从支持肿瘤生长状态,重置为支持组织再生状态。”
“这意味着,”他环视全场,“如果我们能精确控制K因子触发的清除路径和强度,我们可能实现的不只是肿瘤消除,而是伴随组织修复的肿瘤消除,这是真正的痊愈,而不仅仅是无瘤。”
会场陷入了长久的沉默。
这个前景太过震撼,超出了所有人最乐观的想象,要不是这话从杨教授口里说出来,大家一定不会相信。
“但这只是个例,”唐顺谨慎地提醒,“三只小鼠,一种肿瘤,特定的接种部位.”
“所以我们需要扩大验证,”杨平点头,“但首先我们要理解个例背后的原理。为什么是这种肿瘤?为什么是这个部位?K因子触发的到底是哪条具体路径,导致了这种有序退场?”
他布置了新的任务:全面分析这只完全缓解小鼠模型中,肿瘤细胞从K因子结合到最终消失全过程的所有分子事件,转录组、蛋白组、代谢组、表观组,时间序列取样,单细胞分辨率。
“我们要为这奇迹般的痊愈,绘制一张完整的分子路径图。”杨平说,“如果这条路存在,我们就要找到它、理解它、然后复制它,否则我们永远在表面打转。”
全球样本的征集从未停止,但重点已经从广度转向深度。杨平要求对每一份有特殊反应的样本,无论是完全缓解、还是罕见副作用、还是意料之外的伴随效应,都进行最深入的多组学分析。
与此同时,理论模型也在快速迭代。
杨平将他的“三层模型”进一步细化,提出了细胞身份状态的理论框架:每一个细胞都处于一个由三个坐标定义的状态空间中:身份确认度是细胞表达正确身份标志的程度(TIM系统的功能);功能适配度是细胞执行其应有功能的能力;秩序符合度是细胞对整体组织秩序的贡献程度。正常细胞在这三个维度上都处于高值。
癌细胞试图通过劫持身份确认系统,提高维度1的虚假读数,来补偿其低下的功能适配度和负面的秩序符合度。
K因子的作用,是强行校正身份确认度的读数,暴露出维度2和3的真实低值,从而触发秩序维护协议。
基于这个框架,杨平团队开始尝试做一件前所未有的工作:用这个假说理论来做一些预测。
不是预测哪个基因突变会导致癌症,而是预测对于一个给定TIM变体表达的肿瘤,哪种K因子变体以何种方式作用,最可能触发哪条清除路径,以及会产生什么样的微环境后续效应。
这需要整合结构生物学、系统生物学、计算生物学和临床医学的所有知识。
南都医大数字医学实验室那边为了杨平的实验,特意构建了一个名为“生命逻辑模拟器”的人工智能辅助系统。
系统的第一次实战测试,针对的是凯瑟琳博士从安德森癌症中心送来的一份特殊样本:一位对七种靶向药和两种免疫疗法全部耐药、理论上已无药可治的晚期结肠癌患者的肝转移灶活检标本。
样本到达后72小时内,三博完成了TIM的快速测序和结构预测,这是一个罕见的TIM-F亚家族变体,在数据库中只有三例类似记录。
模型小组将数据输入“生命逻辑模拟器”。
系统运行了六个小时,整合了该肿瘤的转录组特征、微环境组成、患者全身免疫状态等1297个参数,最终输出了三条推荐策略:
策略一(概率42%):设计针对该TIM变体C端特殊环区的K因子变体,预测可能触发内质网应激相关的非经典凋亡;
策略二(概率31%):设计能同时结合该TIM和邻近PD-L1的双特异性K因子,预测可能同时触发凋亡和恢复T细胞杀伤;
策略三(概率18%):设计穿透型K因子,攻击TIM的跨膜区,预测可能诱导溶酶体途径的细胞死亡。
“为什么概率都不高?”宋子墨问。
“因为这是高度耐药的晚期肿瘤,”杨平解释,“它的系统已经经过了多重进化选择,劫持得更深,备用通路更多。我们的模型诚实地说:没有保证成功的策略。”
“那选哪个?”
杨平凝视着三条路径的详细分子机制预测。
策略一最直接,但可能被肿瘤已有的应激耐受机制抵抗;策略二最巧妙,但设计难度大、生产周期长;策略三最新颖,但可能对正常细胞也有毒性。
“做三个都做,”杨平决定,“但在优先级上我选三。”
所有人都看向他。
“教授,您的理由?”
因为大家现在感觉已经跟不上教授的节奏的了。
“从演化逻辑上讲,”杨平调出模型的深层分析,“一个肿瘤如果已经对如此多的靶向和免疫治疗耐药,说明它在应对细胞外攻击方面已经进化出强大防御。但穿透细胞膜、从内部攻击,这是它可能没有充分准备的战线。而且,溶酶体途径的死亡通常释放较少的促修复信号,更适合这种晚期、高度恶性的情况。”
他顿了顿:“更重要的是,如果我们想验证底层协议理论的普适性,我们需要测试不同类型的警报信号。跨膜区攻击是一种物理性破坏,是比构象改变更强烈的系统入侵警报。如果连这种信号都能被底层协议识别并转化为清除指令,那理论的根基就更加牢固。”
但是设计穿透型K因子需要克服两大难题:一是让大分子蛋白能够穿过细胞膜,二是保证穿膜后仍能精准结合目标。他们借鉴了病毒穿膜肽和抗体穿透技术,设计出一种pH敏感的构象切换K因子:在肿瘤微环境的酸性条件下,暴露出穿膜序列和靶向序列;进入细胞中性pH环境后,穿膜序列隐藏,靶向序列完全暴露。
没有个新理论,设计K因子是不敢想象的事情,第一个K因子不过是自然产生的,只是被偶然发现。
宋子墨、唐顺、陆小路,他们已经感觉自己的知识不够用,教授说的这些东西他们很是迷糊,甚至完全听不懂。
“教授……”唐顺不得不提出来。
杨平摆摆手:“暂时听不懂没关系,先照我的去做,我着急知道每一次的结论,以后有空我会慢慢跟你们详细讲解。”
从设计到生产出第一批实验用蛋白,用了一周时间。
体外实验的结果令人振奋:这种新型K因子对耐药结肠癌细胞的半数抑制浓度(IC50)是传统K因子的五十分之一,而且确实观察到大量细胞死于溶酶体破裂途径。
但真正的考验在动物模型。
人源肿瘤异种移植小鼠在治疗开始后,出现了戏剧性的反应:肿瘤在前三天居然迅速缩小50%,然后进入平台期,第7天开始出现二次缩小,到第14天,六只小鼠中的四只肿瘤完全消失,两只残留小于10%。
病理分析显示:肿瘤细胞确实经历了大规模的溶酶体途径死亡,但与预测不同的是,死亡过程相对有序,没有引发严重的局部炎症。残留的肿瘤床出现了明显的纤维化和血管退化,但没有观察到正常组织的明显再生。
“部分符合,部分偏离,”杨平审视着数据,“但关键是它奏效了。对一个多重耐药的绝症模型,我们实现了完全或近完全缓解,虽然是动物实验,而且是最理想的环境下。”
他抬起头,眼神坚定:“这意味着我们的理论框架是有预测力的。我们第一次不是靠试错,不是靠运气,而是靠对癌细胞系统逻辑的理解,设计出了有效的治疗策略。”
“生命逻辑模拟器”的第一次实战,得分不算完美,但足以证明方向正确。
就在三博团队沉浸在突破的兴奋中时,凯瑟琳博士在收到那份耐药结肠癌样本的治疗结果报告后,她沉默了整整一个小时,然后给杨平打了越洋电话。
“杨教授,”凯瑟琳博士压低声音,“上周在苏黎世的一个小型肿瘤系统生物学研讨会上,有两个人做了非常有趣的主题演讲。一个是德国马普所的,他引用了癌细胞身份状态假说;另一个是MIT的,她在开发细胞命运决策的量子计算模型。这两个演讲,都引用了你们团队最近发表的几篇论文。”
“那几篇论文里,你们提出了新的肿瘤分型框架,不是基于基因突变,而是基于细胞状态稳定性和身份信号熵值。当时很多人没注意,现在这两个演讲者注意到了。”
“我知道科学是开放的,但商业和政治不是。”凯瑟琳博士直截了当,“杨教授,如果你们真的在接近某个根本性的发现,并且可能指导设计下一代疗法的理论,大药企的间谍、竞争对手的探子、甚至国家层面的情报人员,很快都会嗅到味道。”
“我已经收到三家顶级药企的学术合作邀约,条件优厚得可疑。他们都拐弯抹角地打听三博的最新方向。我什么都没说,但别人不一定。”
挂断电话后,杨平召开了核心团队保密会议。
“凯瑟琳博士的提醒是对的,”杨平说,“我们的理论框架一旦完整公布,会改变整个抗癌药物开发的逻辑。从寻找靶点攻击到理解系统干预,这不仅仅是技术升级,是革命。而革命从来都会遭遇既得利益者的抵抗。我们遭遇的这样的事情已经不是一两次。”
“那我们怎么办?”宋子墨问。
杨平缓缓地说:“我们加速,但在关键环节加强保密,所有原始数据只留在本地服务器,物理隔离。生命逻辑模拟器的核心算法模块加密。关键实验的样本编码只有我们几个知道对应关系。”
他顿了顿:“但最重要的是,我们要尽快完成理论的决定性验证。”
“什么样的决定性验证?”陆小路问。
杨平调出一份他秘密准备了数周的计划书。
标题是:《“身份验伪”理论的终极验证:在人类肿瘤患者中的临床应用。》。
挑选三到五位常规治疗已失败、预期生存期不足三个月的晚期癌症患者,根据他们肿瘤的详细分析,使用“生命逻辑模拟器”设计完全个性化的K因子变体,进行同情使用治疗。
“这不是临床试验,”杨平强调,“这是原理验证,我们要证明,基于我们的理论框架,我们能够准确预测哪种干预策略对哪种肿瘤有效,并实现理论预测的疗效。”
这风险极大。失败不只是治疗失败,更是理论被证伪。但成功将是照亮整个领域的光芒。
“患者的筛选标准极其严格,”杨平继续,“必须是真正的末线治疗失败,必须有完整的肿瘤分子档案,必须有明确的TIM表达,而且,我们必须做好失败的心理和伦理准备。”
“更重要的是,”他看向每个人,“这必须是纯粹的科研探索,不能有任何商业利益的沾染,所有费用由研究所承担。”
“如果成功了”唐顺轻声说。
“如果成功了,”杨平接过话,“我们将在历史上第一次证明:癌症可以被理解为一种系统逻辑错误,并且可以通过系统纠错来治疗,这将开启一个全新的时代。”
(本章完)
(https://www.weishukan.com/kan/79276/877357814.html)
1秒记住唯书阁:www.weishukan.com。手机版阅读网址:m.weishukan.com