2026年04月29日发布 | 138阅读

【风向标|研究】AI平台利用药物重定位技术发现他莫昔芬相关化合物治疗胶质母细胞瘤的潜力

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胶质母细胞瘤(GBM)是中枢神经系统最常见且最具侵袭性的恶性肿瘤之一,尽管采用手术、放疗联合替莫唑胺(TMZ)的标准治疗方案,患者中位生存期仍仅为15个月左右,五年生存率不足5%,凸显了开发新疗法的紧迫性。


药物重定位策略利用已有药物的已知安全性和临床数据,可显著缩短研发周期,(Z)-Endoxifen(以下简称Endoxifen)正是这一策略下的重要候选药物。作为他莫昔芬的活性代谢产物,Endoxifen不仅通过阻断雌激素受体α和β发挥抗雌激素作用,还能通过抑制蛋白激酶Cβ等非雌激素依赖途径发挥抗肿瘤效应。其前体药物他莫昔芬在GBM临床前研究中已显示出一定活性,且Endoxifen本身已被批准用于双相I型障碍的急性躁狂发作,证实其能透过血脑屏障,为GBM治疗提供了新的可能。


在此背景下,全球临床阶段生物医药科技公司英矽智能(Insilico Medicine)与临床阶段生物制药公司Atossa Therapeutics通过跨学科协作,系统揭示了Endoxifen在GBM中的潜在作用机制,并预测其作为候选药物的价值。体外实验证实Endoxifen能有效抑制GBM细胞增殖并诱导凋亡,且与TMZ具有协同作用,展示了AI驱动的药物重定位策略在发现新治疗机会方面的巨大潜力。相关研究成果于2025年10月31日发表在《Scientific Reports》(IF:3.9)(doi:10.1038/s41598-025-22034-x)。



为系统评估Endoxifen在GBM中的治疗潜力,联合研究团队开展了一项从计算模拟到实验验证的跨学科研究。研究首先利用英矽智能的人工智能平台PandaOmics,整合公共数据库中的多组学数据,构建Endoxifen处理的基因表达特征谱,以及包含30个数据集、2689例样本的GBM多组学荟萃分析。基于此,平台将Endoxifen的加权基因表达特征作为输入,对约900种癌症适应症进行优先排序,以发现新适应症。研究进一步进行通路富集分析、转录因子调控网络分析,并利用单细胞RNA测序数据在细胞层面精准定位受Endoxifen调控的关键基因及其与患者生存预后的关联。最后,通过体外细胞实验(使用患者来源的CRT435 GBM细胞系)和体内小鼠模型(皮下异种移植模型),对计算预测结果进行药效学和安全性验证,观察Endoxifen单药及与TMZ联合应用的抗肿瘤效果。



PandaOmics平台显示,GBM在适应症排序中位列第6,高于已获临床验证的乳腺癌(第11位),提示Endoxifen在GBM中具有潜在疗效。计算分析揭示,GBM中上调而经Endoxifen处理后下调的基因共560个。通路富集分析表明,Endoxifen可潜在逆转GBM中多个关键致癌通路,包括细胞周期检查点(G2-M、E2F、MYC靶点)、mTORC1信号通路以及炎症相关通路(TNF-α/NF-κB、干扰素γ等)。转录因子分析聚焦于E2F7、E2F8、PRMT3和CENPA等关键调控因子,其下游基因在GBM中高表达,而在Endoxifen处理后受抑。整合单细胞测序和生存分析进一步锁定HSPB1、RPA3和NFKBIZ三个与GBM患者不良预后显著相关的基因,这些基因在肿瘤核心区域及间质亚型中高表达,而在Endoxifen处理后表达下调。


体外实验中,Endoxifen在CRT435 GBM细胞系中显示出强效抗肿瘤活性。20 μM Endoxifen单药较250 μM TMZ更显著地抑制细胞增殖并诱导凋亡。Endoxifen(20 μM)与TMZ(150 μM)联合应用产生协同效应,诱导的凋亡水平与阳性对照相当,且显著优于TMZ单药。然而,体外疗效未在体内实验中重现。在CRT435皮下异种移植模型中,连续28天Endoxifen单药或联合TMZ治疗均未观察到与对照组相比具有统计学意义的肿瘤体积缩小。所有治疗组均表现出良好耐受性,对小鼠体重无显著影响,验证了Endoxifen的安全性。


英矽智能创始人兼首席执行官Alex Zhavoronkov博士表示,“Atossa公司始终致力于在高风险乳腺癌的预防和治疗领域保持科学领导力,而英矽智能非常荣幸能与该公司合作,共同推动真正的创新,并将适应症拓展至肿瘤学的不同领域,本次发表的研究成果是我们双方联合研究早期收获的成果之一,而我们的合作工作中仍有大量内容尚未发表。我们衷心希望这些努力最终能够转化为有意义的治疗方案。”


Atossa Therapeutics首席执行官Steven Quay博士表示,“与英矽智能的此次合作为我们开辟了一个全新的适应症方向,使我们能够探索Endoxifen的潜在应用,并可能为那些医疗需求极度未获满足的癌症患者带来重要的新治疗机会,我们双方合作的多数项目此前都聚焦于推进女性健康领域,而这项研究使我们得以将工作拓展至胶质母细胞瘤,这是一种存在紧迫未满足需求的疾病,并且与Endoxifen可能具有卓越治疗潜力的其他高排名适应症(包括但不限于杜氏肌营养不良症及多种妇科癌症)具有相似性。我们与英矽智能的合作成果,充分彰显了人工智能驱动的发现如何能够为像Endoxifen这样特性明确的分子挖掘出全新的应用前景。”


关于英矽智能

英矽智能(https://insilico.com/)是一家全球领先的人工智能驱动生物技术公司,其利用自有的Pharma.AI平台及先进的自动化实验室,加速药物发现并推动生命科学研究的创新。通过整合人工智能与自动化技术,并结合深厚的内部药物发现能力,英矽智能正为纤维化、肿瘤学、免疫学、疼痛以及肥胖与代谢性疾病等存在未满足医疗需求的领域提供创新的药物解决方案。此外,英矽智能还将Pharma.AI平台的应用范围拓展至先进材料、农业、营养产品及兽医学等多个不同行业。


关于Atossa Therapeutics

Atossa Therapeutics(https://atossatherapeutics.com/)是一家临床阶段的生物制药公司,致力于为乳腺癌领域显著未满足的医疗需求开发创新疗法。Atossa的战略强调严格的资本配置,将资源集中于能够支持未来监管申报及潜在商业化的项目和数据包。








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