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研究人员针对癌症治疗难题，开展药物再利用研究，发现其有潜力但面临挑战，意义重大。
在与癌症这场漫长而艰难的 “战争” 中，自 1971 年美国《国家癌症法案》颁布以来，尽管科研人员付出了超过 50 年的努力，也取得了不少成果，但癌症治疗依旧困难重重。肿瘤疾病的复杂性和内在多基因性就像一座难以翻越的大山，使得单一的治疗手段往往难以奏效。而且，现有的抗肿瘤治疗药物存在诸多问题，比如脱靶效应导致安全性令人担忧，长期使用还可能引发肿瘤的变化和耐药性，甚至会促进癌症干细胞的发展。同时，研发一种获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的新型抗癌药物，不仅成本持续飙升，获批的可能性也相当低，这一现象被称为 “Eroom’s Law”。在这样的困境下，药物再利用策略（drug repurposing）为癌症治疗带来了新的希望。
来自波兰弗罗茨瓦夫大学（University of Wroclaw）生物技术学院生物物理系以及美国阿拉巴马大学伯明翰分校（University of Alabama at Birmingham）细胞、发育与综合生物学系的研究人员，对药物再利用在癌症治疗中的应用展开了深入研究。相关研究成果发表在《Cellular & Molecular Biology Letters》杂志上。
为了探索药物再利用在癌症治疗中的潜力与挑战，研究人员采用了多种关键技术方法。一方面，通过对大量临床前和临床研究数据的综合分析，了解各种药物的特性和疗效；另一方面，运用计算生物学方法，如分子对接、药效团建模算法等，预测药物与靶点的相互作用，为药物再利用提供理论依据。此外，还借助了高通量筛选技术，快速筛选出具有潜在抗癌活性的药物。
研究人员首先介绍了药物再利用的策略。药物再利用也被称为药物重新定位或药物重新分析，其涉及的化合物包括已上市药物、专利保护药物、失败的药物等。药物发现，包括药物再利用，主要分为基于靶点的药物发现和基于表型的药物发现两种基本方式。同时，药物再利用策略又可分为以靶点为中心（target-centric）、以药物为中心（drug-centric）和以疾病为中心（disease-centric）三种主要类型。以靶点为中心的方法是将已有的药物及其已知靶点与新的疾病适应症相匹配；以药物为中心的方法侧重于为现有药物寻找新的适应症；以疾病为中心的方法则是在不同类型的疾病（如不同类型的癌症）之间重新分析药物的适用性。
接着，研究人员探讨了癌症复杂性与药物再利用的关系。随着对肿瘤发生、发展和治疗相关分子机制的深入理解，癌症的特征和信号通路愈发清晰，最初提出的 8 个癌症特征现已扩展到 14 个。这些特征源于不同信号通路之间的相互作用，这既给治疗带来了挑战，也为药物再利用提供了契机。例如，癌症细胞的慢性增殖是由失调的信号通路和生长因子网络导致的，像雷帕霉素（rapamycin）这种最初被批准用于免疫抑制和抗再狭窄的药物，由于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路在癌症中的重要性，被重新用于治疗白血病。此外，研究还发现许多药物可以针对癌症的不同特征发挥作用。比如，青蒿素（Artemisinin）及其衍生物最初用于治疗疟疾，如今发现它们能诱导癌细胞发生非凋亡程序性细胞死亡，尤其是铁死亡（ferroptosis），目前正在进行相关的临床试验。还有一些药物针对癌症的代谢异常、免疫逃逸、肿瘤血管生成和癌症相关炎症等方面发挥作用，如二甲双胍（metformin）、双硫仑（Disulfiram）、沙利度胺（thalidomide）、塞来昔布（Celecoxib）等。
然而，药物再利用在癌症治疗中的应用并非一帆风顺。从实际情况来看，尽管这一领域受到了广泛关注，但成果却不尽如人意。截至 2024 年 8 月 14 日，相关数据库显示有大量与药物再利用相关的试验，但其中只有不到 5% 由制药公司赞助，大部分由非营利组织资助。而且，许多再利用药物的临床试验进展缓慢，像二甲双胍，多年来一直处于再利用的研究阶段。这背后存在多方面的原因，一方面，制药公司的商业模式依赖于药物的市场独占性，再利用药物难以获得新的专利保护，这使得制药公司对其投入的积极性不高；另一方面，学术研究虽然为药物再利用提供了理论基础，但存在资源有限、数据不充分、技术和资金不足等问题，且容易受到 “时尚” 因素的影响，导致研究往往集中在某些特定药物上，同时还可能存在研究偏差。此外，癌症的复杂性使得联合治疗成为必要，但联合治疗的临床试验更加复杂、成本更高，且药物之间的相互作用可能导致不可预见的副作用。
综上所述，药物再利用在癌症治疗中具有不可否认的潜力，它有望解决新药短缺的问题，对抗化疗耐药性，并且在经济上能够使全球众多患者受益。然而，目前仍面临着诸多商业、技术和监管方面的挑战。要想充分发挥药物再利用在癌症治疗中的作用，需要政府、学术界和制药行业共同努力，制定相关政策和计划，促进各方的合作，加大对基础研究和临床试验的投入，以克服这些障碍，推动癌症治疗领域的发展。
