在過去的五年里，人們對將人工智能方法應用于藥物研發(fā)的興趣激增,。

2022年5月17日,，BioPharma Dealmakers雜志發(fā)表文章，分析了小分子藥物發(fā)現(xiàn)中人工智能的應用進展,。

Biopharma Dealmakers是Springer Nature旗下發(fā)布全球生命科學,、生物制藥領(lǐng)域有關(guān)合作活動信息和分析的期刊,。

在過去兩年中，一些AI藥物研發(fā)公司籌集了大量資金,，與大型制藥公司簽署了重大合作,。一些公司主要集中在藥物發(fā)現(xiàn)管線的某一特定階段，如靶點識別或化合物篩選,，而其他公司的目標是建立端到端的平臺,，其中人工智能工具是每個步驟的核心。

本文從融資,、合作,、臨床試驗三個方面，來說明人工智能在小分子藥物發(fā)現(xiàn)中的應用范圍和進展,。

根據(jù)Back Bay對這一領(lǐng)域的分析,，在加快速度、降低成本以及有可能從龐大的數(shù)據(jù)集中揭示出隱藏的見解等預期的推動下,，在2015-2022年期間有超過150家以人工智能為重點的公司進行了融資 (圖1a),。在2021年，融資的數(shù)量和平均融資額飆升,。

在小分子藥物發(fā)現(xiàn)中的應用占據(jù)了近年來由風險投資支持的大部分融資 (圖1b),。

該領(lǐng)域的一些公司的融資和IPO情況如下,。

將人工智能用于藥物靶點識別的公司之一是BenevolentAI,，該公司同意于2021年12月在阿姆斯特丹以15億歐元的估值上市,，這被稱為歐洲有史以來最大的SPAC (特殊目的收購公司) 交易。BenevolentAI的方法基于一個知識圖譜,，該圖譜整合了大量公開的生物醫(yī)學和化學數(shù)據(jù)與內(nèi)部數(shù)據(jù),，可以用人工智能工具對其進行挖掘，以產(chǎn)生靶點假設(shè),。該公司自2019年以來一直與阿斯利康合作,，進行慢性腎病和特發(fā)性肺纖維化的靶點識別，并在2022年1月將合作范圍擴大到心衰和系統(tǒng)性紅斑狼瘡,。

AI藥物研發(fā)公司還吸引了大型制藥公司與其建立多種高價值的合作關(guān)系 (表2),。

Verge Genomics最近建立了基于新型靶點識別的與制藥公司的重大合作。2021年7月,，禮來與Verge簽署了一項可能價值超過7億美元的合作，重點是利用Verge的人工智能平臺識別肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥 (ALS) 的靶點,，該平臺是基于跨越多種神經(jīng)退行性疾病的患者大腦轉(zhuǎn)錄組的專有數(shù)據(jù)集,。

人們對人工智能的洞察力寄予厚望，認為它可能為ALS等神經(jīng)退行性疾病的治療突破提供一個起點,，這些疾病幾十年來幾乎沒有任何醫(yī)學進展,，而且許多臨床試驗都失敗了。人工智能驅(qū)動的平臺公司Insitro與百時美施貴寶合作,，確定ALS的新靶點,，它在2020年10月與該公司達成了一項可能價值超過20億美元的合作。在過去的兩年里,，Insitro也進行了大量的融資,，在2020年5月的1.43億美元的B輪融資后不久，2021年3月進行了4億美元的C輪融資,。

成立于2013年的Recursion Pharmaceuticals是另一家專注于從細胞模型中生成定制的高質(zhì)量數(shù)據(jù)并應用ML獲得人類專家可能不易獲得的見解的公司,。例如，通過使用基于圖像的細胞疾病模型分析,，用潛在的leads庫進行處理,。2021年12月，在該領(lǐng)域迄今為止最大的合作之一 (潛在價值為120億美元) 中,，Recursion同意與基因泰克/羅氏合作,，使用其人工智能指導的高通量篩選平臺，為神經(jīng)科學和腫瘤學的多達40個研究項目確定新的靶點和藥物,。這發(fā)生在2021年4月Recursion在一次擴大的IPO中籌集了4.36億美元之后的幾個月,。

Exscientia是將人工智能應用于小分子藥物設(shè)計的先驅(qū)。2021年5月,，Exscientia與百時美施貴寶簽署了一項潛在的12億美元的合作,，以發(fā)現(xiàn)包括腫瘤學和免疫學領(lǐng)域的小分子候選藥物，隨后在2022年1月與賽諾菲簽署了一項潛在的52億美元的合作,，專注于腫瘤學和免疫學,，這兩項合作加起來共帶來1.5億美元的預付款。Exscientia在2021年也有一個巨大的IPO,，在10月從3.5億美元的IPO和由軟銀牽頭的1.6億美元的同期私募中籌集了5.1億美元,。在此之前，2021年3月進行了1億美元的C輪融資,，2021年4月進行了2.25億美元的D輪融資,，由軟銀愿景基金2牽頭，Exscientia有可能再獲得3億美元的資金。該公司也通過合作籌集了大量資金,。

第一批基于人工智能的小分子候選藥物目前正在進行臨床試驗 (表3信息來自Nat. Rev. Drug Discov. 21, 175-176; 20221,，參見Nat Rev Drug Discov｜小分子藥物發(fā)現(xiàn)中的AI：即將到來的浪潮,？),。

Exscientia是首批報告人工智能生成的小分子候選藥物進入臨床的公司之一。2020年1月,，該公司宣布DSP-1181,，一種用于治療強迫癥的長效血清素5-HT1A受體激動劑，已經(jīng)被其合作者住友制藥推進到了1期試驗,。Exscientia公司報告了探索性研究階段的快速時間表--不到12個月,，而這些步驟的歷史基準是4.5年左右。

2022年2月,，英矽智能 (Insilico Medicine) 宣布啟動小分子抑制劑ISM001-055的1期試驗,，這是一種治療特發(fā)性肺纖維化的候選藥物。2022年1月Insilico與復星醫(yī)藥簽署的一項專注于免疫腫瘤學的合作也在2月迅速促成了臨床前候選藥物ISM004-1057D的提名,，這是一種潛在的QPCTL酶的一流小分子抑制劑,，是CD47-SIRPα途徑的調(diào)節(jié)劑。

那些將人工智能工具與其他計算篩選方法協(xié)同應用的公司正在開發(fā)的候選藥物也在臨床上取得進展,。Relay Therapeutics專注于根據(jù)對蛋白質(zhì)動態(tài)的洞察來確定候選藥物,，在2020年7月通過IPO籌集了4.6億美元。它的SHP2抑制劑RLY-1971,，正在通過2020年12月簽署的協(xié)議與基因泰克合作開發(fā),，正在進行癌癥的I期試驗。

迄今為止,，人工智能對小分子藥物發(fā)現(xiàn)的影響,，通常與提高早期研究中的效率和加速時間表有關(guān)。隨著候選藥物在未來幾年里的臨床進展,，AI能在多大程度上實現(xiàn)其提高臨床成功率和降低藥物研發(fā)成本的廣泛承諾將變得清晰,。