解决免疫、靶向无效的癌症难题，这家biotech凭什么被拜耳飞跃计划选中？

今年5月，美国临床阶段的下一代精准肿瘤公司Boundless Bio宣布完成1亿美元C轮融资，该轮融资由Leaps by Bayer（拜耳飞跃计划）和RA Capital Management共同领投，Fidelity Management and Research Company、ARCH Venture Partners、Wellington Management 、Alexandria Venture Investments 等跟投。

Boundless Bio创办于2018年，基于其科学团队对染色体外DNA（ecDNA）机制的研究，致力于开发下一代精准肿瘤创新药物，用于治疗癌基因扩增的肿瘤患者。据公告，C轮融资将用于推进首个生态DNA导向疗法（ecDTx）BBI-355，以期正在进行的1/2期临床试验能够产生有意义的临床结果。

染色体外DNA（ecDNA）是一种存在于染色体外、高度开放的DNA颗粒。2019年之前，人们仅仅发现ecDNA在癌症的发展中起到较大作用，在癌细胞壮大的过程中扮演着关键角色，但对ecDNA结构及其影响基因调控的情况尚不够了解。

2019年11月20日，Paul S. Mischel教授与Vineet Bafna合作通讯，在《自然》杂志发表ecDNA重大突破。该研究团队利用超微结构成像技术、光学测绘技术和全基因组测序分析成功解析了ecDNA的结构，阐释了ecDNA影响癌基因功能的机理。研究发现，ecDNA改变了原有染色质DNA的物理距离，从而产生了新的调控通路，使得ecDNA相关研究与现代癌症基因组学与表观遗传学联系起来。

Paul S. Mischel教授的团队进一步研究发现，人类癌症中近一半拥有ecDNAs，但正常细胞中几乎从未发现ecDNA；Kim H等人发现，ecDNA扩增在大多数癌症类型中经常发生，却不发生在血液或正常组织中。并且，建立的传代多次的细胞系中ecDNA阳性比例仅为40%，但来源于肿瘤患者的培养基中ecDNA阳性比例可高达90%，表明体内肿瘤环境可能在某种程度上有助于ecDNA的维持。

2019年11月21日，发表在Cell杂志上文章证实，存在于ecDNA上的DNA序列不仅有原癌基因还有促进癌症表达的增强子。该研究团队使用CRISPR基因编辑技术，逐一对多个基因的增强子或“调控元件”进行基因沉默，最后发现几乎所有的“调控元件”都对肿瘤生长起促进作用。其中一位通讯作者教授打趣说：“这看起来好像致癌基因会从基因组各处抓取‘开关’，而使自身的表达最大化。”

越来越多的实验都表明，ecDNA的存在是强大且普遍的，它可以使癌基因在肿瘤细胞中的拷贝数大量增加，而这对于染色体扩增来说是很难实现的。此外，研究还发现，由于ecDNA缺少着丝粒，使得它们在有丝分裂时随机不均匀分配到子代细胞中，因而其扩增使肿瘤能够快速获得并维持瘤内遗传异质性，这也意味着ecDNA在加速肿瘤进化中起着核心作用，可能是肿瘤的“谋士”。换句话说，面对靶向疗法与免疫疗法几乎束手无策的肿瘤基因扩增难题，ecDNA可能是一条崭新的道路。

目前，Paul S. Mischel教授已经连续在《自然》、《科学》期刊发表了多篇关于ecDNA的论文。就在Paul S. Mischel教授这篇震撼的ecDNA论文发表的前两个月，由Paul S. Mischel教授与Zachary Hornby和Jonathan Lim博士等共同创立的生物技术公司Boundless Bio完成4640万美元A轮融资。

成立之初，担任 CEO的 Zachary Hornby 就表示，癌症治疗的三次革命分别是上世纪40年代诞生的化疗、上世纪末诞生的靶向疗法以及近年来诞生的免疫疗法，而 ecDNA 将带来癌症治疗的第四次革命。

 图源：Boundless Bio官网

正如 Zachary在近期接受采访中提到的那样，“目前还没有关于如何对ecDNA进行药物治疗的路线图，没有先例，也没有经过验证的靶点。因此必须开辟自己的道路，开发自己的模型，提出自己的治疗策略，定义自己的靶向产品系列。”

ecDNA还有许多问题亟待解决，成立之初，Boundless就将目标定位了解ecDNA在癌症的形成过程、时间和原因，以及如何破坏ecDNA的形成和功能，从而使癌细胞不再利用ecDNA推动扩增和肿瘤生成，并最终产生抗药性。为此，Boundless建立了药物发现引擎Spyglass技术平台，用于识别和临床前验证癌细胞依赖 ecDNA 进行生长、治疗耐药性和存活至关重要的靶点，并已挖掘出三个ecDNA生物学弱点。

2022年4月，Boundless在美国癌症研究学会年会（AACR）上发布了关于ecDNA 与复制压力之间关联的新发现，揭示了 ecDNA 驱动的癌症中的复制压力，可作为基因扩增的癌症的治疗策略。

据Boundless此前的研究，在ecDNA上扩增癌基因的癌症与不良临床预后相关，并且通常对靶向治疗没有反应，这表明迫切需要确定治疗ecDNA扩增的癌症的临床策略。DNA复制压力是一种已知的基因组不稳定形式，过度的复制压力会导致广泛的DNA损伤和癌细胞死亡。

进一步来说，癌细胞中ecDNA的超水平转录和复制，会增加复制压力和对核苷酸生物合成的依赖，此时复制压力诱导剂可作为一种合成致死（Synthetic lethality）方法，导致ecDNA 驱动的癌细胞的死亡。基于此发现，Boundless开发了他们的首个ecDTX候选管道BBI-355。

BBI-355是一种可口服、强效和选择性的小分子抑制剂，可抑制ecDNA肿瘤细胞复制应激的关键调节因子靶点CHK1。CHK1是一个合成致死靶点，在癌症中起到双重作用，既可以抑制肿瘤发生，也可以促进肿瘤生存。据不完全统计，CHK1相关全球在研临床/临床前项目有30多个。

在体外和体内模型中，BBI-355显示出对多种携带ecDNA的实体瘤类型的抗肿瘤活性，包括乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、结直肠癌、肺癌和黑色素瘤，作为首个针对ecDNA导向治疗（ecDTX）的药物，BBI-355目前正在进行Ⅰ期/Ⅱ期临床试验（POTENTIATE），评估其在携带ecDNA和致癌基因扩增的晚期实体瘤患者肿的安全性和有效性。

在ecDNA复制压力这一生物学弱点下，Boundless还开发了第二代CHK1抑制剂BBI-098，同样具备可口服、强效和选择性，目标是胶质母细胞瘤或脑转移瘤等中枢神经系统癌症。

 Boundless候选管线 来源：Boundless官网

ecDNA复制压力之外，依靠Spyglass技术平台，Boundless还公开了发现的另外两个ecDNA的生物学弱点：ecDNA组装和修复；ecDNA分离。以下将逐一介绍。

为了维持ecDNA的组装和修复，ecDNA驱动的癌细胞必须依靠用于DNA合成和复制的原材料脱氧核糖核苷酸三磷酸（dNTP）。在Boundless看来，中断ecDNA的组装和修复所需的原材料就会导致癌细胞死亡。基于此，Boundless开发了第二个ecDTX候选管线BBI-825。

BBI-825是一种新型、强效、选择性的口服药物，可抑制核糖核苷酸还原酶（RNR）——这是一种限速酶，对于生产ecDNA组装和修复所需的dNTP至关重要。目前，BBI-825已在不同ecDNA支持环境中的多种肿瘤类型中完成了临床前概念验证，包括驱动癌基因和耐药性，正在进行IND支持研究。

今年10月的 AACR-NCI-EORTC 分子靶点和癌症治疗国际会议上，Boundless公布了BBI-825的临床前数据：在ecDNA支持的体内肿瘤模型中与特定靶向疗法联合使用时显示出协同活性，特别是在响应KRAS的ecDNA上产生耐药性扩增的癌症模型和KRAS抑制剂突变的结直肠癌模型中。

ecDNA分离则是指，ecDNA缺乏着丝粒，着丝粒是染色体的结构成分，在细胞分裂的过程中需要进行适当分离。在此基础上，Boundless确定并验证了一种对ecDNA分离至关重要的新型蛋白质靶标，其抑制作用对ecDNA癌细胞具有合成致死性。这个未公开的靶点ecDTx 3目前正在开展药物发现工作。

除了以上三种ecDTx之外，Boundless还将目光瞄向检测——与基因组学先驱SOPHiA GENETICS达成合作共同推进专有的ecDNA诊断临床试验检测方法ECHO（ecDNA Harboring Oncogenes）。

Boundless于2018年在圣地亚哥成立，历时5年，从实验室成长为总融资额达到2.51亿美元的biotech，与其扎实的基础研究密不可分。据Zachary Hornby采访透露，Boundless部分研究成果来自于Scripps Research Institute及斯坦福大学，包括Paul S. Mischel在内的多个科学顾问委员会成员同时担任斯坦福大学教职。

而在推动临床试验方面，Boundless与多个学术临床试验中心合作，包括纪念斯隆-凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）、MD安德森癌症中心（MD Anderson Cancer Center）、丹娜-法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）等。

过去的20年里，大量靶向药物成效显著，但单药治疗的耐药性仍然是目前临床上的挑战。对于Boundless以CHK1为靶点开发的BBI-355来说，由于CHK1在癌症中起到双重作用——既可以抑制肿瘤发生，也可以促进肿瘤生存——若能成药则更有机会与化疗药，ATR抑制剂、PD-1等进行联用。

今年9月，Boundless 已与Taiho oncology达成协议，将展开Taiho的泛表皮生长因子受体抑制剂LYTGOBI^®（futibatinib）与BBI-355联合应用的临床试验，适应症针对局部晚期或转移性实体瘤伴癌基因扩增。

随后，Boundless又宣布与礼来达成临床试验合作和供应协议，供应其CDK4/6抑制剂Verzenio（abemaciclib），展开与BBI-355联合用于具有癌基因扩增的局部晚期或转移性实体瘤临床试验。

在CEO Zachary近期接受的采访中，我们能够窥见Boundless的决心。“我们的首要价值观是‘BOLD’（勇敢），我们所追求的科学是相当新颖的。……所有这些都是冒着风险的，但我们认为这很有意义，值得去做，……——勇于尝试，努力为患者带来有意义的新进展和新治疗选择。”