大规模泛癌筛选揭示抗癌药物组合的新希望

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大规模泛癌筛选揭示抗癌药物组合的新希望

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引言

在抗癌治疗中，药物组合因其潜在的增效作用而备受关注。然而，由于可能的组合数量巨大且肿瘤间存在显著的异质性，识别真正有效的药物组合成为一项极具挑战性的任务。近期，一项发表在《Cell Reports Medicine》上的研究通过大规模细胞系筛选，揭示了多种具有潜在临床益处的抗癌药物组合，为精准医疗提供了新的线索。

研究方法

本研究团队筛选了包含757种癌症细胞系的大面板，这些细胞系覆盖了92.6%的癌症类型。他们选择了51种临床上相关的药物组合，采用锚定矩阵筛选设计，结合非线性混合效应模型来评估药物组合对细胞存活率的影响。研究定义了三种药物反应类型：协同作用（Synergy）、Bliss独立性（Bliss additivity）和独立药物作用（IDA），并引入了“有效组合益处”（ECB）的概念来综合评估高效组合。

主要发现

协同作用的稀缺与高效
- 尽管协同作用在所有反应中仅占11%，但其通常表现出超过50%的存活率降低，显示出高效性。
Bliss独立性与IDA的普遍性
- 相比之下，Bliss独立性和独立药物作用更为常见，尽管效率较低，但在总反应中占据主要比例。
ECB概念的提出
- 研究团队提出了有效组合益处（ECB）的概念，旨在涵盖所有高效的药物组合反应，无论其是基于协同、Bliss独立性还是独立药物作用。
生物标志物的识别
- 通过数据分析，研究成功识别了多种与ECB显著相关的生物标志物，这些标志物有望用于精准医疗和临床试验设计。

临床验证

为了验证ECB概念的临床相关性，研究团队还将其与独立的患者来源的异种移植（PDX）模型数据进行了比较。结果显示，ECB在预测体内药物组合反应方面优于单纯的协同作用，且与PDX模型中的响应显著相关，进一步证实了ECB的临床价值。

代码与数据可用性

研究中的数据和代码已作为补充材料随文章一同发布。感兴趣可以通过访问A pan-cancer screen identifies drug combination benefit in cancer cell lines at the individual and population level并查阅补充材料部分来获取详细信息。此外，研究团队还提供了必要的脚本和工具，以便其他研究人员能够复现和扩展他们的发现。

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例如文中这幅图

有效组合益处（ECB）的概念及其在文献中的应用

一、ECB的概念

有效组合益处（Effective Combination Benefit，简称ECB）是一个综合评估指标，旨在涵盖所有高效的药物组合反应，不论这些反应是基于协同作用（Synergy）、Bliss独立性（Bliss additivity）还是独立药物作用（IDA）。ECB的核心思想是，即使药物组合之间没有达到严格意义上的协同作用，只要它们能够显著降低目标细胞的存活率，就认为这些组合是有效的，并具备潜在的临床益处。

二、文献中ECB的应用

在《A pan-cancer screen identifies drug combination benefit in cancer cell lines at the individual and population level》这篇文献中，ECB被用作评估抗癌药物组合疗效的主要指标之一。具体做法如下：

筛选与分类：研究团队首先筛选了757种癌症细胞系，覆盖了92.6%的癌症类型，并对51种临床上相关的药物组合进行了测试。他们定义了三种药物反应类型：协同作用、Bliss独立性和独立药物作用。
ECB的引入：为了更全面地评估药物组合的疗效，研究团队引入了ECB概念。ECB被定义为任何能够导致细胞存活率降低超过50%的药物组合反应，无论其是基于何种作用机制。
数据分析与验证：通过复杂的统计分析和生物信息学方法，研究团队识别了多种与ECB显著相关的生物标志物，并验证了ECB在预测体内药物组合反应方面的优越性。与单纯的协同作用相比，ECB在患者来源的异种移植（PDX）模型中的响应预测准确性更高。

三、相关数据库

虽然文献中并未直接提及与ECB相关的特定数据库，但类似的研究通常会依赖于公共的生物信息学数据库和生物样本库来获取实验数据和验证结果。例如，研究团队可能使用了如The Cancer Genome Atlas（TCGA）、Genomics of Drug Sensitivity in Cancer（GDSC）等数据库来辅助他们的研究。