"Hex-MASP 蛋白質圖譜:看清藥物在組織內的真實去向"
幾十年來,藥物開發者一直在問一個聽起來簡單得有些難為情的問題:藥物進入器官之後,它到底去了哪裡?不是大概、不是平均值,而是精確的位置——它到達了組織的哪些區域,又跳過了哪些區域?紐約州立大學水牛城分校的一個團隊剛剛在《美國國家科學院院刊》上發表了答案,而答案的形式是一幅幅地圖,成千上萬幅。
這項技術叫 hex-MASP,全稱是六邊形微支架輔助空間蛋白質體學。它的原理出人意料地實在:把組織切片壓入一個 3D 列印的六邊形小孔支架中——之所以用六邊形,是因為早期的方形小格在壓入心臟、腎臟這類堅韌組織時會彎曲、斷裂或塌陷。每個小孔從一個精確位置取到一份微樣本,並保留它的地址。隨後,超靈敏質譜儀測定每份微樣本中的蛋白質,再把測定結果拼回成圖:每種蛋白質一張圖,一塊組織就是成千上萬張圖,每張圖都顯示那種蛋白質棲身何處。
在演示中,團隊繪製了接受單株抗體治療的小鼠大腦,得到治療性抗體和 6,000 多種腦蛋白質在整個組織切片上的詳細分布圖。這種配對正是關鍵所在:藥物和它的靶點終於可以出現在同一張圖裡。如果抗體根本到不了靶點所在的區域,那麼電子表格裡再怎麼加大劑量也無濟於事——問題出在地理上,而不是化學上。
我覺得這一點很有說服力,因為它擊中了醫學中一種特定的自欺。藥物試驗可以報告一個平均療效,卻掩蓋了這樣一個事實:藥物在某些組織區域效果極佳,而在另一些區域根本沒有到達。研究人員早就知道這種不均勻性存在——正是這種挫敗感推動了水牛城團隊的研究——但知道和看見是兩回事。地圖把懷疑變成了可以採取行動的事實:重新設計遞送方式、更換靶點,或者在候選藥物燒掉臨床試驗的巨額成本之前放棄它。
最直接的試驗場是阿茲海默症。幾十年來,這個領域一直在追求清除大腦中類澱粉斑塊的藥物,投入數十億美元之後,那些清除了大部分斑塊的抗體卻只能適度延緩病情惡化。清除斑塊從來不等於改變疾病,而地圖可能揭示其中的原因:藥物到達時,哪些生物學過程真正發生了變化、發生在哪些區域。團隊負責人 Jun Qu 表示,他的實驗室已經利用 hex-MASP 找到了有前景的新阿茲海默症藥物靶點,後續工作正在進行。這一說法還很早期——找到一個靶點不等於拿出一種治療手段——但這種方法給了這個領域一樣過去沒有的東西:一種逐區域核查的方法,驗證候選藥物是否真的改變了它聲稱要改變的生物學過程。
也必須坦率地說出它的局限。這是一次小鼠大腦演示,不是人體試驗。對成千上萬份微樣本做質譜分析功能強大,但既不便宜也不快速,把一張研究用地圖變成藥物開發的常規工具,還需要多年的驗證。這項技術本身不會治癒阿茲海默症或任何其他疾病。它所做的更窄,也在我看來更有價值:它讓一種以前看不見的失敗模式變得可見。在藥物開發中,大部分錢不是浪費在糟糕的想法上,而是浪費在黑暗中測試的好想法上。地圖就是一盞燈。現在真正有意思的問題是,其他實驗室會以多快的速度採用它,以及第一批人體組織地圖是否會證實:藥物的地理位置與它的化學性質同樣重要。我的判斷是,它們會的,而且會比懷疑者預期的更快。