全球首款磁控抗體問世！打開磁力開關，抗癌藥可定點打擊癌細胞

兩百年前，地球上最強的磁體不過是幾塊天然磁石，那是航海家手中的珍玩；兩百年后，人類早已習慣將自己包裹在電磁場中，從冰箱上的磁貼到醫院里的核磁共振儀（MRI），我們周圍的磁場強度早已是自然環境的百倍、千倍。

然而，在這個磁力縱橫的現代世界里，生物體似乎是個“絕緣體”。長期以來，除了少數依靠地磁導航的動物外，生物界的蛋白質對磁場幾乎毫無反應，這也意味著我們可以安全地躺進強磁場的 MRI 機器里掃描全身，而不用擔心身體內部發生化學紊亂。

近日，生物技術初創公司 Nonfiction Labs 的首席執行官理查德·富伊斯（Richard Fuisz）正式對外宣布：他們成功研制出了世界上第一個磁控抗體（Magnetically Controlled Antibody）。簡單來說，它是一種抗體藥物，但多了一個隱形開關，可以通過磁場，在患者體內的任何位置，隨心所欲地開啟或關閉它的活性。

（來源：領英）

過去的一年里，Nonfiction Labs 團隊一直在隱身模式下為了攻克這一難題日夜奮戰。轉折點發生在去年九月下旬。在經歷了一年高強度的篩選與工程化改造后，實驗室終于獲得了第一批干凈且確鑿的數據。數據表明，經過特殊改造的抗體，在磁場的作用下表現出了明顯的活性變化。隨后的幾個月里，整個團隊乘勝追擊，開展了一系列密集的后續實驗，將這些初步成果進一步擴展和穩固。

要理解這項突破的含金量，首先要理解現代癌癥治療面臨的死結。

過去二十年，癌癥藥物研發主要依賴于尋找癌細胞表面的獨特標記（抗原）。這一邏輯催生了包括赫賽汀（Herceptin）、利妥昔單抗（Rituximab）和可瑞達（Keytruda）在內的免疫療法。但隨著時間推移，科學家們發現，“低垂的果實”已經被摘完了。

剩下的潛在靶點陷入了一個殘酷的悖論：要么太罕見，某些抗原僅存在于極少數患者身上，藥物開發成本高昂且受眾極窄；要么太普遍，某些抗原既存在于腫瘤，也廣泛存在于健康組織。針對這類靶點的強效藥物往往伴隨著毀滅性的副作用，它們在殺死癌細胞的同時，也可能殺死病人。

以 HER2 為例，這是一個在乳腺癌中常見的抗原。雖然市面上已有赫賽汀等藥物，但由于 HER2 也表達于心臟等健康組織，治療往往伴隨著心臟毒性風險。醫生們夢寐以求的，是一種既能利用這些強效靶點，又能完全規避全身毒性的方法。

“我們需要一種方法來控制藥物何時以及何地起效，”富伊斯說。這正是 Nonfiction Labs 切入的賽道：利用磁場實現對藥物活性的體外遠程控制。

事實上，利用磁鐵來控制治療藥物并非全新理念。早期的嘗試是將磁性鐵顆粒融合到目標蛋白質上。可以通過外部磁鐵拖動這些顆粒，將藥物集中在一個位置；或者利用交變磁場加熱顆粒，從而觸發下游效應。

但這些方法效果并不理想。其物理機制站不住腳，效應微弱，且早期的嘗試飽受實驗問題的困擾。該領域一度停滯不前。

也有人嘗試過利用超聲波，即利用外部設備加熱藥物遞送囊泡，將其震碎以釋放藥物載荷。但是，即便精度有所提高，釋放出的藥物仍會流向其他健康組織。這些方法大多是在控制藥物在哪里釋放，但更棘手的問題是控制藥物何時起效。

Nonfiction Labs 的核心技術源于一次被大多數人忽視的實驗異常。

幾年前，聯合創始人瑪麗亞·英格拉莫（Maria Ingaramo）在谷歌旗下的抗衰老研究公司 Calico Labs 工作時，注意到一個奇怪的現象：綠色熒光蛋白（GFP）在磁場存在時，其發光亮度會發生極其微弱的變化。在當時的科學界，這種微乎其微的波動通常被視為儀器噪音而被忽略。

但瑪麗亞沒有放過這個異常變化。她花了一年時間，利用定向進化技術，對蛋白質進行了無數輪的篩選與改造。每一輪，她都挑選出磁反應稍強一點的變體。最終，她得到了一種磁反應強到肉眼可見的蛋白質變體。

這背后的機制涉及精妙的量子力學。正如哈佛大學生物物理學家亞當·科恩（Adam Cohen）近期在《美國化學會志》（JACS）上所解釋的[1]，當蛋白質受激時，電子會重新組合。磁場通過改變電子自旋的狀態（平行或反平行），影響了電子重組的效率，從而改變了蛋白質的熒光強度。

瑪麗亞不僅證明了這種量子效應在生物體內是可以被放大的，更重要的是，它是可以被工程化的。

2021 年，富伊斯遇到了瑪麗亞，當時磁控療法的工作尚未開始。當她的實驗證明蛋白質可以被改造成對磁鐵有反應時，理查德自然而然地提出了下一個問題，還有什么可以通過這種方式控制？

答案是抗體。

兩人隨后創立了 Nonfiction Labs，并開始構建他們所謂的“磁性抗體”。簡單來說，就是將瑪麗亞的磁反應蛋白部件粘合到抗體上，使抗體的結合親和力隨磁場變化。無磁場時，抗體處于閉合或高親和力狀態（或者相反，取決于設計）；有磁場時，外部磁場改變了蛋白模塊的構象，從而像開關一樣瞬間改變抗體與癌細胞結合的能力。

在最新的實驗中，他們不僅實現了對抗體結合力的可逆控制，甚至還實現了對酶催化活性的磁控開關。這意味著，未來的藥物可以在患者血液中安全地循環數周，完全惰性，直到醫生在腫瘤位置施加特定的磁場，藥物才會在局部瞬間激活，釋放致死劑量，而周圍的健康組織毫發無損。

“我們使用的磁場強度非常弱，小于 20mT，”富伊斯解釋道，“這比冰箱貼稍微強一點，但遠弱于醫院里的 MRI 機器。”

利用這種磁場來激活藥物具有天然的生物安全性。不產熱，與交變磁場或超聲波不同，靜磁場不會加熱組織，避免了熱損傷；無電場，不會產生干擾神經系統的電場；深層穿透，只需幾磅重的釹磁鐵就能產生足以穿透人體深層組織的磁場，無論腫瘤藏得多深，磁力都能到達。

除了抗體，富伊斯還透露了另一項進展：他們制造出了世界上第一個磁控熒光素酶。熒光素酶是一種常見的發光酶。將其磁控化，意味著制造出了一個“磁控光開關”。這為未來在人體深層組織中遠程控制光遺傳學系統開辟了一條直接的道路。

Nonfiction Labs 并非孤軍奮戰。就在本周，Nature 雜志刊登了牛津大學的一項突破性研究[2]，進一步佐證了這一領域的爆發潛力。

牛津團隊發現，通過結合微弱磁場和類似 MRI 使用的射頻脈沖，可以更精確地控制這些工程化蛋白質的行為。這種方法不僅能調節蛋白質的發光，還為未來利用低場強 MRI 類設備在體內追蹤特定疾病蛋白鋪平了道路。

除了硬核的科學突破，Nonfiction Labs 在商業運作上也展現了驚人的獨創性。雖然總部位于美國舊金山灣區，但其實驗室的核心運作卻位于南美洲——阿根廷的圣菲。

圖 | Nonfiction Labs 團隊（來源：Core Memory）

這里是阿根廷傳奇的生物技術中心。通過雇傭當地經驗豐富的頂尖學者和科學家，Nonfiction Labs 成功將運營成本壓低至美國行業標準的零頭。

“這也是一種創新，”富伊斯指出。這種極致的成本效益比，讓他們能夠以更少的資金進行更多輪次的試錯實驗。在生物技術這個燒錢如流水的領域，這種策略讓 Nonfiction Labs 在早期探索階段擁有了更多的生存空間和迭代速度。

目前，Nonfiction Labs 正處于從體外實驗向動物模型過渡的關鍵階段。如果成功，這項技術的應用前景將遠超腫瘤學。

比如，實現更安全的癌癥治療，對腫瘤進行猛烈打擊，而無需擔心心臟毒性等致命副作用；器官移植迎來新曙光，實現僅針對移植器官的局部免疫抑制，患者不再需要通過全身服藥來破壞自己的免疫系統；有望復活“僵尸藥物”，那些曾經因為全身毒性太大而被制藥公司拋棄的藥物，可能因為有了“磁力開關”而重獲新生。

1.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c03997

2.Abrahams, G., ?tuhec, A., Spreng, V. et al. Quantum spin resonance in engineered proteins for multimodal sensing. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09971-3

3.https://www.science.org/content/article/magnetically-sensitive-proteins-could-lead-new-imaging-tools-and-remote-controlled

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