通过人工智能确定儿童无法治愈的脑肿瘤的潜在候选药物凡德他尼

对儿童无法治愈的脑肿瘤进行可能的药物治疗的希望来自于人工智能增强工具的使用。

弥漫性内源性脑桥胶质瘤 ( DIPG ) 是一种侵袭性强且难以治疗的儿童脑肿瘤。它是一种基本上无法治愈的脑肿瘤，发病率为每 100,000 人中 1 至 2 例，主要发生在 6 至 9 岁之间，估计中位总生存期为 11.2 个月。2020 年对 DIPG 试验的审查强调了治疗缺乏进展，该审查评论了这些试验中预后无显着改善的一致性 。

这种无法治愈的脑肿瘤的根本原因被认为与基因突变有关，其中一个发生在编码丝氨酸/苏氨酸激酶 ALK2 的 ACVR1 基因中，并且存在于大约21% 的 DIPG样本中。尽管来自患者体外肿瘤模型的一些数据表明抑制 ALK2会降低细胞活力，但目前尚无已知的针对具有这种突变的 DIPG 的治疗方法。因此，ALK2 抑制剂的临床开发是一个潜在的重要探索途径。然而，药物发现可能是一个耗时的过程，尽管最近一种越来越频繁使用的方​​法是大数据分析，特别是人工智能 (AI) 系统的使用。

使用 AI 进行药物发现本质上是为了探索是否可以重新利用当前可用的治疗方法，这是英国伦敦癌症研究所分子病理学部的一个团队为确定 ACVR1 的潜在候选药物而采取的方法- 突变的 DIPG 病例。研究人员求助于BenevolentAI，它利用知识图谱，其中包含数百万份关于疾病、生物组织、基因和蛋白质的文档和信息。研究人员使用 BenevolentAI 寻找可能对 ALK2 蛋白具有抑制作用但也可能渗透到中枢神经系统的化合物。

发现

在他们寻找治疗无法治愈的脑肿瘤的方法时，出现了一个可能的候选药物：凡德他尼，该药物已被批准用于治疗无法切除的局部晚期或转移性疾病患者的症状性甲状腺髓样癌。然而，已经发现脑脊液中凡德他尼的药物水平很低，并且寻找能使凡德他尼在大脑中停留足够长的时间以诱导治疗效果的化合物发现了依维莫司。研究人员发现，小鼠体内研究表明，凡德他尼与依维莫司(再次被批准用于治疗多种癌症)联合使用可使凡德他尼的脑浓度增加 56%。

在进一步的动物研究中，与对照组相比，该组合延长了 14% 的生存期，并且在 4 周的治疗过程中还显着降低了肿瘤负荷。为了检查患者的临床价值，研究人员在四名因 ACVR1 突变而患有 DIPG 的儿童中使用了这两种药物。

研究负责人Chris Jones 教授说：“ DIPG 是一种罕见且侵袭性的儿童脑癌，在过去 50 年中存活率没有改变，因此我们迫切需要为这种疾病寻找新的治疗方法。”

作者最后呼吁进行早期临床试验，以确定这种方法对患有这种无法治愈的脑肿瘤的儿童的效用。