STARD7蛋白新型小分子抑制剂Lasiodin激活NRF2/EGR1通路诱导三阴乳腺癌铁死亡

目的探讨StAR相关脂质转移结构域包含7(STARD7)在三阴乳腺癌(TNBC)中的表达情况及其与预后的相关性。高通量筛选STARD7的小分子抑制剂,研究其小分子抑制剂对TNBC的影响及潜在分子机制。方法生物信息学分析STARD7在各亚型乳腺癌中的表达情况以及与预后的相关性。Westernblot和免疫组化检测细胞系以及临床TNBC样本中STARD7的表达情况。以STARD7为靶点,通过分子对接、体外蛋白纯化和体外分子互作实验,筛选并鉴定STARD7的小分子抑制剂。CCK8测定对照组(DMSO组)及1、2、5、10、20μmol/L浓度Lasiodin处理24 h后的TNBC细胞的存活率,确定最佳药物作用浓度。台盼蓝和YO-PRO-1染色测定各组细胞死亡率,Westernblot测定各组凋亡、铁死亡相关蛋白表达;RT-qPCR及Western blot分别测定NRF2、HO-1、KEAP1、EGR1的mRNA和蛋白表达。构建TNBC移植瘤模型并随机分为对照组、紫杉醇组(10 mg/kg)和Lasiodin组(10 mg/kg),分别处理后测定肿瘤体积、裸鼠体重,HE染色评价生物安全性。结果生物信息学分析及体外实验表明STARD7在TNBC组织及细胞中高表达,且与患者预后负相关(P<0.05);高通量筛选并鉴定出Lasiodin是STARD7的小分子抑制剂;Lasiodin对STARD7的抑制可能通过调控下游NRF2/EGR1通路相关蛋白的表达促使TNBC细胞发生铁死亡,同时伴有凋亡和坏死。体内实验证明Lasiodin能够抑制肿瘤生长(P<0.05),且未观察到明显的不良反应。结论STARD7可能在TNBC的进展中发挥重要的调控作用,Lasiodin为其小分子抑制剂,提示STARD7和Lasiodin分别可能成为治疗TNBC的潜在靶点和新型药物。

多靶点小分子酪氨酸激酶抑制剂联合免疫检查点抑制剂治疗标准治疗方案失败后晚期实体瘤患者的效果

目的研究多靶点小分子酪氨酸激酶抑制剂(MTKIs)和免疫检查点抑制剂(ICIs)联合治疗对标准治疗方案失败的晚期实体瘤患者的临床疗效与安全性。方法选择2021年1月至2023年1月在我院住院的≥2个标准治疗方案失败后的晚期实体瘤患者,采用了MTKIs联合ICIs的治疗方案,回顾性研究该方案的疗效与安全性。结果共纳入21例患者,截至2023年3月1日,整体人群ORR为38%,DCR为67%,中位无进展生存期(mPFS)为10个月,中位生存期(mOS)为15个月。常见的不良反应为肺炎、口腔溃疡等。结论对于标准治疗失败的晚期实体瘤患者,MTKIs和ICIs联合治疗方法可能是一种治疗选择,但需要更大样本量的前瞻性研究证实其疗效及安全性,以及探索出最有可能从这种治疗方法中获益的人群。

PD-1/PD-L1小分子抑制剂临床进展

PD-1/PD-L1是维持机体稳态的免疫检查点共抑制分子,与肿瘤免疫逃逸密切相关。目前全球已有22款PD-1/PD-L1单抗获批用于治疗各类恶性肿瘤,然而小分子抑制剂的研发却进展缓慢。自2015年百时美施贵宝公司公开第一份联苯类化合物专利以来,至今已有15款PD-1/PD-L1小分子抑制剂进入临床开发。本文从简介PD-1/PD-L1的结构和信号通路出发,分析部分PD-1/PD-L1小分子抑制剂的临床前研究,侧重综述该类小分子抑制剂临床研究的进展。

水合物动力学抑制剂合成及其作用机理的分子动力学模拟

针对现有动力学抑制剂耐受过冷度较低、对水合物生成的诱导时间短的问题,采用N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己内酰胺(NVCL)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)3种单体,制备了水合物动力学抑制剂P(NVP-g-NVCL-g-DMAEMA);以模拟天然气水合物抑制过程中的过冷度和诱导时间为指标,优化了合成条件;用红外光谱仪表征了产物结构,利用分子动力学模拟软件模拟抑制过程,揭示水合物动力学抑制剂的作用机理。结果表明,NVP、NVCL、DMAEMA单体质量比为8∶20∶1,引发剂(过硫酸铵、亚硫酸氢钠质量比为1∶1)为单体总质量的0.5%,反应温度65℃,反应时间6 h为最佳反应条件且产物为目标产物。当该条件下合成的抑制剂加量为1.0%时,常压条件下可将水合物形成的过冷度从2.6℃提高到9.6℃,诱导时间从20 min延长至945 min。该抑制剂的作用机理主要是通过分子链上五元环及七元环上的双键氧和酯基上的双键氧与水分子形成氢键吸附从而抑制水合物的生成,其次分子链上的氮原子也可以形成氢键而吸附;另外,抑制剂的空间位阻也会阻碍水合物分子的聚集进而抑制水合物的结晶。该抑制剂不仅带有可形成氢键的活性基团,增强抑制剂对水合物笼的吸附性,还存在能影响甲烷分子运动及分布状态的烷基链,进一步提高过冷度并延长诱导时间。

舞毒蛾Methuselah-like分子模拟及靶向小分子抑制剂研究

[目的]旨在通过虚拟筛选技术筛选Methuselah-like(Ldmthl1)蛋白潜在的小分子抑制剂,并通过分子动力学模拟、MM-PBSA及生物测定,探究潜在化合物对Ldmthl1蛋白的抑制能力,为针对舞毒蛾Ldmthl1研发新型靶向杀虫剂奠定理论基础。[方法]以舞毒蛾为研究对象,构建Ldmthl1同源模型,虚拟筛选Ldmthl1受体小分子抑制剂,并采用分子动力学和MM-PBSA计算结合自由能分析6种潜在小分子抑制剂与Ldmthl1受体的结合强度;通过生物测定分析6种潜在小分子抑制剂的毒力,同时将6种潜在小分子抑制剂与溴氰菊酯进行联合使用,探究6种潜在化合物的增效作用。[结果]Ldmthl1含7个跨膜结构,符合G蛋白偶联受体结构特点,评估后符合蛋白模型评估标准;分子对接获得20个候选化合物,根据结合方式及结合能确定6种小分子化合物为潜在的抑制剂;分子动力学模拟显示,6种潜在小分子抑制剂通过氢键和疏水作用力与Ldmthl1受体稳定结合;MM-PBSA计算结合自由能发现6种潜在小分子抑制剂与Ldmthl1受体结合紧密;致死浓度LC30溴氰菊酯与6种抑制剂按照1:1、1:2和2:1的比例联合使用饲喂舞毒蛾3龄幼虫,6种抑制剂与溴氰菊酯具有协同增效作用,且当混合比例为1:2时,增效作用最显著,但溴氰菊酯浓度过高时,导致抑制剂无增效作用。[结论]虚拟筛选得到6种可与Ldmthl1受体稳定结合且具有杀虫活性潜在小分子抑制剂,与溴氰菊酯联用后呈现增效作用,本研究可为研发Ldmthl1靶向新型杀虫剂奠定理论基础。

基于分子对接及动力学模拟的红曲橘霉素合成小分子抑制剂的高通量筛选

通过计算机模拟技术,对红曲橘霉素合成关键酶CitE的抑制剂进行高通量筛选。首先,采用Alphafold 2对CitE蛋白进行同源建模,并与相似序列比对以预测配体结合区域;随后,在Arthor数据库中检索天然配体和黄酮骨架类似物,构建了一个包含20000个化合物的配体库;之后,通过Maestro对CitE蛋白和小分子化合物库进行分子对接,筛选出潜在的CitE配体;并采用Gromacs动力学模拟评估结合稳定性,通过MM/PBSA计算结合自由能,之后对蛋白-配体的结合模式进行分析,进一步确定了槲皮素、木犀草素、芹菜素、染料木素、5,4’-二羟基黄酮、漆黄素6个小分子配体具有较强的CitE结合性能。固态及液态发酵结果表明,上述化合物具有显著的橘霉素抑制活性。其中,固态发酵(20mg/28g干物料)添加上述化合物分别使橘霉素产量降低42.52%、48.81%、32.54%、32.57%、21.02%和13.67%,液态发酵添加(0.1 g/L)上述化合物分别使橘霉素产量降低33.77%、15.58%、33.33%、62.34%、58.87%、50.22%。本研究对建立高效、安全的红曲发酵体系具有借鉴意义。

基于人工智能驱动分子工厂技术的Menin抑制剂优化

以深度学习为代表的新一代人工智能技术已经成为推动新药研发的重要驱动力。本文创造性地提出了一种基于人工智能技术的创新药物分子设计和优化工作流程“分子工厂”,该流程融合了自主研发的智能分子生成模型、高性能分子对接算法以及高精度亲和力预测方法,已作为核心模块被整合进一站式药物设计软件平台DrugFlow,为先导化合物发现和优化提供了一整套成熟的解决方案。利用“分子工厂”模块,针对Menin蛋白开展了抗耐药第2代抑制剂的研发。通过计算和实验的结合,快速获得多个潜力化合物,其中化合物RG-10对Menin野生型、M327I突变体和T349M突变体的IC50分别为9.681 nmol/L、233.2 nmol/L和40.09 nmol/L;与已进入Ⅱ期临床的阳性参照分子SNDX-5613相比,其对M327I和T349M突变体的抑制活性显著提升。上述研究充分展现了“分子工厂”技术在新药研发项目中的独特优势,能快速高效地针对特定蛋白结构产生高质量的活性分子,对推动新药研发具有重大价值和深远意义。

靶向PD-1/PD-L1的新策略:降解剂、双功能分子及共价抑制剂

靶向细胞程序性死亡受体-1(programmed cell death protein-1,PD-1)/细胞程序性死亡配体-1(programmed cell death ligand-1,PD-L1)已成为最具前景的肿瘤免疫治疗靶点之一。目前,PD-1/PD-L1单克隆抗体药物及小分子抑制剂都面临着相应的发展瓶颈,许多研究者尝试探索不同的策略以阻断PD-L1/PD-L1通路,期望改善肿瘤治疗的效果。本文总结了靶向PD-L1的降解剂、双功能分子及共价抑制剂,旨在为PD-1/PD-L1药物的开发提供有益的思路。

基于集成机器学习和分子对接方法筛选新型的BTK抑制剂

布鲁顿酪氨酸激酶(Brutons tyrosine kinase,BTK)在B细胞恶性肿瘤和自身免疫性疾病等多种生物学过程中发挥重要作用,因此,抑制BTK是治疗多种疾病的一种有效策略。为了开发一种基于机器学习的虚拟筛选方法,以识别潜在的BTK抑制剂。首先,通过收集了一个由3499个活性BTK抑制剂和7927个非活性化合物组成的数据集,并使用3种分子描述符和6个机器学习算法构建了18个分类模型和2种集成分类模型。模型性能评估显示,基于直径为4的扩展连接指纹(extended-connectivity fingerprint with diameter 4,ECFP4)描述符和深度神经网络(deep neural network,DNN)、随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector machine,SVM)算法构建的集成模型更加准确可靠。接着,利用最佳集成模型从ZINC数据库中的5×10^(6)个分子中筛选出93个潜在的新型的BTK抑制剂,通过分子对接进一步分析它们与BTK蛋白晶体的结合模式。最终筛选出6个具有高亲和力的BTK抑制剂,它们能与活性口袋中的关键的氨基酸残基Thr474、Glu475、Met477、Cys481和Asp539等形成稳定的氢键相互作用。预测的吸收、分布、代谢、排泄和毒性(absorption,distribution,metabolism,excretion and toxicity,ADMET)参数表明这些候选化合物具有良好的药代动力学参数和安全性。分子动力学模拟进一步说明了这些化合物能与BTK蛋白稳定结合,有望成为开发新型BTK抑制剂的先导化合物。

新型Bcl-2小分子抑制剂的设计、合成与初步活性评价

目的设计并合成一系列新型Bcl-2小分子抑制剂,测试其对Bcl-2和Bcl-2 G101V(Bcl-2突变体)与BH3-only蛋白相互作用的抑制活性,初步探究其构效关系,为后续相关研究提供参考。方法以临床化合物BGB-11417为先导化合物,通过骨架跃迁等方法,设计新型含螺环结构的Bcl-2小分子抑制剂。以苯甲醛为原料,通过取代、环化和偶联等反应合成目标化合物,并通过1H NMR和LC-MS进行结构确定。采用时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)评价目标化合物对Bcl-2和Bcl-2 G101V(Bcl-2突变体)与BH3-only蛋白相互作用的抑制能力。结果共合成8个新型螺环Bcl-2小分子抑制剂,其中29a[IC_(50)(Bcl-2):0.8 nmol·L^(-1),IC_(50)(Bcl-2 G101V):55.41 nmol·L^(-1)],29d[IC_(50)(Bcl-2):0.27 nmol·L^(-1),IC_(50)(Bcl-2 G101V):18.65 nmol·L^(-1)]对Bcl-2和Bcl-2 G101V与BH3-only蛋白的相互作用有较好的抑制活性。结论建立了一种新型螺环Bcl-2小分子抑制剂合成方法,发现了对Bcl-2和Bcl-2 G101V(Bcl-2突变体)与BH3-only蛋白相互作用有较好抑制活性的新化合物,其中29d具有进一步研究的价值。

PD-1/PD-L1小分子抑制剂研究进展

目的为新型程序性死亡受体-1(PD-1)/程序性死亡配体-1(PD-L1)小分子抑制剂的研发提供参考。方法检索PubMed、Embase、Web of Science、ClinicalTrails.gov、中国知网、万方数据库2010年至2023年的PD-1/PD-L1小分子抑制剂相关文献,汇总并分析该类制剂的研发现状。结果与结论有成药潜力的PD-1/PD-L1小分子抑制剂共20种,包括CA-170(口服小分子抑制剂)、INCB086550(特异性PD-L1抑制剂)、DPPA-1(特异性抑制PD-1/PD-L1相互作用的多肽类拮抗剂)等,其中前两者已进入临床试验阶段。PD-1/PD-L1小分子抑制剂具有特异性抑制免疫检查点的药效作用特点,以及可口服、稳定性较好、膜通透性较高等优点,但其治疗效果仍需临床试验验证。

基于片段生长技术的PD-1/PD-L1小分子抑制剂的设计

目的 基于片段生长技术开发小分子PD-L1抑制剂。方法 根据已知的苯甲酰苯胺活性片段结构,使用FDA碎片库进行片段生长,然后使用分子对接和分子动力学对其进行进一步筛选,最终通过体外实验获得活性化合物。结果 获得一系列包含苯甲酰苯胺片段的分子库,其中有8个打分较高的分子,分子动力学模拟表明776191具有最高的结合能,体外抑制实验证明776191具有一定的抑制PD-1/PD-L1结合活性。结论 776191是一种具有新型结构的PD-1/PD-L1抑制剂,这一研究丰富了PD-1/PD-L1抑制剂的多样性,为其开发提供了新的设计思路。

马铃薯三糖甘草次酸衍生物通过抑制SARS-CoV-2进入靶细胞作为潜在的小分子新冠病毒融合抑制剂

目的 研究马铃薯三糖甘草次酸衍生物能否通过抑制SARS-CoV-2进入靶细胞,作为潜在的小分子新冠病毒融合抑制剂。方法 以天然SARS-CoV-2进入抑制剂甘草酸为先导化合物,利用活性亚结构的拼合原理等设计并合成了系列马铃薯三糖甘草次酸衍生物。利用SARS-CoV-2假病毒体外细胞感染模型,检测该系列甘草次酸衍生物的体外抗SARS-CoV-2活性;利用表面等离子共振技术及假病毒模型寻找先导化合物1b的抗病毒作用靶点;利用SARS-CoV-2 S蛋白介导的细胞-细胞融合体系,检测先导化合物1b是否作用于SARS-CoV-2病毒入侵宿主的膜融合过程;基于分子对接与定点突变技术,确定先导化合物1b与S蛋白的作用模式等。结果 先导化合物1b对SARS-CoV-2奥密克戎假病毒有显著抑制作用,EC50值为3.28μmol/L(P<0.05),对其它SARS-CoV-2变异株假病毒有广谱抗病毒活性。细胞-细胞膜融合实验显示1b能够抑制合胞体的形成。分子对接预测先导化合物1b可与S1与S2亚基交界处的空腔中的Glu309、Ser305、Arg765、Lys964等多个保守氨基酸残基产生氢键作用,亲和力为-8.6 kcal/mol。化合物1b在10、5、2.5、1.25μmol/L时对Arg765、Lys964、Glu309和Leu303突变后的假病毒的抑制活性显著降低(P<0.01)。结论 马铃薯三糖甘草次酸衍生物能够靶向作用于S蛋白,特异性干扰病毒-细胞膜融合阶段,继而发挥抗SARS-CoV-2感染的作用,是一类结构新颖的小分子SARS-CoV-2融合抑制剂。

靶向PD-1/PD-L1蛋白-蛋白相互作用小分子抑制剂研究进展

目的:阐述PD-1/PD-L1的相互作用机制及其在癌细胞免疫逃逸上的作用,并介绍近几年开发的靶向PD-1/PD-L1的新型小分子抑制剂。方法:检索国内外PD-1/PD-L1抑制剂的文献,整理和比较近几年开发的靶向PD-1/PD-L1的小分子抑制剂。结果:PD-1/PD-L1抑制剂主要包括单克降抗体、拟肽抑制剂和小分子抑制剂,主要通过阻断PD-1/PD-L相互作用,形成PD-L1二聚体发挥作用。意义:开发靶向PD-1/PD-L1的小分子药物是一个具有挑战性的过程,小分子抑制剂具有比抗体更好的抑制肿瘤生长和迁移的能力,近几年小分子抑制剂的设计思路为小分子抑制剂的设计提供了新的思路。

自分泌运动因子(ATX)抑制剂的3D-QSAR和分子对接研究

自分泌运动因子(ATX)在心血管疾病、炎症和肿瘤的病理过程中发挥重要作用。对具有抑制ATX活性的吲哚类化合物进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)和分子对接研究。采用CoMFA和CoMSIA模型对40个ATX抑制剂构建3D-QSAR模型,阐明了抑制剂结构与生物活性之间的关系,同时利用Surflex-Dock进行分子对接,研究该类化合物与ATX蛋白的结合模式。CoMFA模型(q^(2)=0.668,r^(2)=0.992)和CoMSIA模型(q^(2)=0.727,r^(2)=0.988)表明其具有良好的预测能力和机制可解释能力,分子对接表明上述化合物与ATX均能很好地结合,Ser306、Glu232和His121是影响上述化合物与ATX结合的主要氨基酸残基。本研究为进一步设计合成ATX抑制剂提供理论依据,对开发高效ATX抑制剂具有指导意义。

用于肿瘤免疫治疗的CD73小分子抑制剂研究进展

高浓度的腺苷可通过抑制肿瘤免疫反应和刺激肿瘤血管生成来促进肿瘤生长,在免疫逃逸和肿瘤进展中发挥重要作用。大量的腺苷由外切核苷酸酶CD73产生,因此通过抑制CD73的活性来调控腺苷水平可能是未来肿瘤免疫治疗的一种很有前途的治疗策略。截至目前,对CD73抑制剂的研究仍处于早期阶段,尚无CD73小分子抑制剂被批准上市。本文简要综述目前报道的CD73小分子抑制剂在其抑制作用和结构设计等方面的研究现状,并对CD73小分子抑制剂未来的研究方向进行展望,以期为靶向CD73的创新小分子药物研发提供参考。

RSK4小分子抑制剂在肾透明细胞癌中的作用研究

目的核糖体S6蛋白激酶4(RSK4)在肾透明细胞癌中高表达,并与预后相关,提示其可能为肾细胞癌(RCC)恶性进展的关键激酶分子之一,并有望作为一个新的潜在的激酶治疗靶点。方法初步合成并筛选出一个特异性针对RSK4的小分子化合物;利用Western blotting方法检测加药后RSK4及其下游糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)、核糖体蛋白S6(rpS6)等底物的活性并筛选出一个抑制作用最强的药物;利用Transwell及CCK-8检测加药后RCC细胞系侵袭迁移及增殖能力的变化。结果我们前期从表皮生长因子受体抑制剂库中筛选出对RSK4具有强抑制作用的3个小分子并通过改变结构得到5种药物。经过筛选,体外实验发现CZ-54可以特异性抑制RSK4及其下游rpS6、GSK-3β底物的活性,抑制RSK4后可以显著降低肿瘤细胞的增殖及侵袭迁移能力。结论RSK4在RCC中高表达,而特异性的小分子激酶抑制剂CZ-54可以抑制RSK4及下游分子的表达,从而降低RCC的增殖及侵袭迁移能力,为临床上晚期及难治性RCC的治疗提供了新方向。

308nm准分子光联合JAK抑制剂治疗中重度斑秃的疗效观察

目的:探讨308 nm准分子光联合Janus激酶(Janus kinases,JAKs)抑制剂枸橼酸托法替布治疗中重度斑秃的疗效和安全性。方法:选择2020年9月-2022年7月于荆门市人民医院皮肤科就诊的58例中重度斑秃(脱发面积≥25%)患者,随机分为对照组(n=26)和治疗组(n=32),两组均予以枸橼酸托法替布口服,治疗组予以308 nm准分子光联合治疗,疗程均为12周。观察两组临床疗效,对比治疗前后毛发镜检测结果和外周血IFN-γ、TNF-α及IL-10的水平,记录治疗期间不良反应发生情况,同时进行为期6个月的随访,比较复发率。结果:治疗组有效率90.63%高于对照组的65.38%(P<0.05)。治疗后,两组毛发密度、毛囊密度、毛发直径均较前升高,毳毛率较前下降(P<0.05),且治疗组的变化幅度均高于对照组(P<0.05)。治疗后,两组IFN-γ、TNF-α水平下降,IL-10水平上升(P<0.05),且治疗组IFN-γ、TNF-α水平低于对照组,IL-10水平高于对照组(P<0.05)。两组不良反应发生率差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后6个月随访,治疗组复发率9.68%,对照组复发率34.78%(P<0.05)。结论:308 nm准分子光联合JAK抑制剂治疗中重度斑秃的疗效优于单独使用JAK抑制剂,且复发率更低,具有良好的疗效和较高的安全性。

新型冠状病毒抗体和小分子抑制剂的研究现状

世界卫生组织已宣布新型冠状病毒感染(coronavirus disease 2019,COVID-19)的爆发为全球大流行。中和抗体和小分子抑制剂在预防及治疗COVID-19中发挥重要作用。尽管已开发出了多种中和抗体以及疫苗,但是随着病原体严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的不断变异,现有的抗体及疫苗面临巨大的挑战。小分子抑制剂主要通过干扰病毒与宿主的结合以及病毒自身的复制达到消灭病毒以及抑制病毒感染的作用,并且对SARS-CoV-2突变株具有广谱抑制作用,是当前研究的热点。近年来国内外学者对SARS-CoV-2的小分子抑制剂做了大量的研究工作,本文根据中和抗体识别的抗原表位以及小分子抑制剂的作用机制分别对用于预防及治疗COVID-19的中和抗体和小分子抑制剂进行综述,讨论其研究现状,并展望小分子抑制剂的应用前景,以期为该领域的进一步研究提供参考。

铁死亡调控蛋白GPX4的小分子抑制剂研究进展

铁死亡(ferroptosis)是2012年新发现的一种非凋亡坏死的细胞死亡方式,其主要特征为脂质活性氧增多以及细胞内亚铁离子累积。谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)是含硒GPx家族第4位成员,是细胞清除脂质过氧化物的重要蛋白,也是铁死亡的重要调节因子。靶向GPX4小分子抑制剂能诱导铁死亡发生,为治疗耐药性癌症和神经退行性疾病提供了新的策略。主要介绍GPX4蛋白的结构和功能,并综述GPX4小分子抑制剂最新前沿进展,为开发基于GXP4抑制的铁死亡诱导剂提供研究基础。